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绕过人墙、半路转弯 怎么在世界杯踢出超帅“香蕉球”？******

　　又到了四年一度的世界杯

　　不知道大家是否还记得

　　2018届世界杯中

　　葡萄牙和西班牙相遇的小组赛

　　C罗在最后时刻力挽狂澜

　　踢出被解说员叹为

　　“翩若惊鸿，宛若蛟龙”的

　　“C型”任意球，扳平比分

　　被踢出的球为什么会迅速升降？

　　又为什么会“拐弯”呢？

　　首先我们来了解一下任意球

　　任意球是啥？

　　任意球是罚球的一种。它是一种在足球（或手球）比赛中发生犯规后重新开始比赛的方法。

　　任意球分两种：直接任意球，踢球队员可将球直接射入犯规队球门得分；间接任意球，踢球队员不得直接射门得分，球在进入球门前必须被其他队员踢或触及。判罚前场任意球后会使用一种泡沫喷剂划定球的摆放位置，以及人墙的站位，发任意球时需要用手触球，然后在裁判哨响后踢球。

　　香蕉球？能吃吗？

　　事实上，C罗踢出的这种任意球在足球比赛中并不少见。

　　在1997年，在巴西对法国的一场足球比赛中，巴西足球运动员Roberto Carlos，在没有通向球门的直接路线的情况下，从35米外开出一个任意球。他的射门使球飞过球员，并在快要出界的时候急转向左，砸入球门。

　　图源：网络 香蕉球图解

　　球的突然拐弯让在场球员，特别是法国守门员根本来不及反应。这个史上最漂亮，最具标志性和最违反物理学定律的任意球，被叫作“香蕉球”。法国物理学家对此研究了数年，终于用“马格努斯效应”解释了这个问题。

　　马格努斯效应

　　图源网络

　　当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时，在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象。这是流体力学中的一种现象。

　　图源：陕西师范大学物信院 马格努斯效应示意图

　　旋转物体之所以能在横向产生力的作用，是由于物体旋转可以带动周围流体旋转，使得物体一侧的流体速度增加，另一侧流体速度减小。

　　是不是听得云里雾里？

　　香蕉球轨迹

　　球在气流中运动时，如果其旋转的方向与气流同向，则会在球体的一侧产生低压，而球体的另一侧则会产生高压。运动员的用力方向朝右，所以足球逆时针旋转。拐点处足球左侧产生低压，右侧产生高压，这样就导致足球存在横向的压力差，并形成向左侧的力。

　　图源：NKPhysics

　　根据物理公式，距离越远，速度越慢，球偏离角度也就越大。因此，我们能看到在香蕉球运行的末尾时刻，会发生更剧烈的偏转，给守门员一个巨大的“惊吓”。

　　我也能踢出和C罗一样的球吗？

　　回到文章开头提到的C罗“力挽狂澜”的任意球，这一球不止踢出了上述“香蕉球”的概念，同时也混合了“电梯球”，即指大力踢出的足球，下落很快，像是从电梯上下坠，它实际上是高速飞行的足球受到重力和大雷诺数阻力下的运动轨迹。

　　图源： 中国物理学会期刊网 皮尔洛的“电梯球”

　　葛惟昆教授解释说：“踢出电梯球的一大关键要素，就是球的初始速度要快。”要踢电梯球，球的初始速度应该接近150公里/小时，没错，就是一辆车在高速公路上狂飙的速度。

　　图源：科学世界

　　研究人员在进行场景模拟时发现，要想让100公里/小时以上速度的任意球避开人墙（假定在距离约9米远的位置有5名身高1.8米的对方球员并排）成功射门，球离开地面时与地面的夹角必须控制在15°～17°之间，也就是仅有2°的精度范围（在距离球门25米的位置，踢出转速为每秒8转的侧旋弧线的情况）。

　　如果是足球，以每小时90千米的速度每秒旋转8转，球会在这个距离内弯曲3米以上。

　　图源见水印

　　而踢出弧线的关键在于，落脚点在偏离球心的位置，偏离球心的幅度越大，球的转速越快。有研究人员称，安德烈亚皮尔洛等优秀的任意球球员会使球的旋转轴倾斜角度大于侧旋，让马格努斯力倾斜向下发挥作用，从而踢出“球速快、大幅弯曲的同时又急剧下沉的”球路。

　　资料来源：科学世界、中国物理学会期刊、科技日报、天津科普说、NKPhysics

　　整理：董小娴

“全国最美志愿者”韦腾境：让爱在志愿服务路上延续******

　　这些天，贵州省独山县益加社会工作服务中心理事长韦腾境正在筹备一场义诊活动。策划、筹备、执行公益活动是韦腾境再熟悉不过的工作日常。今年是35岁的他从事公益服务的第10个年头。“做公益最大的收获，是给受助人带去温暖和希望的同时，自己也获得了很多的感动与启示。”韦腾境说。

　　2012年的一次意外，让韦腾境永远失去了自己年仅2岁的儿子。为了缓解心中巨大的伤痛，他开始把目光投向公益活动。“想把对孩子的爱以这样的方式延续下去，去帮助更多需要帮助的人。”2013年，他正式加入江苏常州一家爱心公益服务中心，成为一名志愿者。除了工作外，他把所有空闲时间都放到了公益活动中。

　　“前面几年，一直在长期照顾两位残疾人大哥，只要他们有事，就过去帮忙。到了周末，会带他们到附近去转转。”3年的时间，韦腾境和两位受助人成了无话不谈的朋友，“在帮助他们的过程中，自己也获得了很多心灵的慰藉。”

　　2015年，韦腾境的第2个孩子出生了，为了照顾孩子及远在家乡的父母，他回到独山县，继续奔走在公益路上。这时，一个想法在他心底萌生：成立一支属于自己的公益队伍。

　　说做就做，办公室在家乡很快设立了起来。“开始就我们夫妻两个人，办公室里只有两套旧桌椅。”韦腾境说，尽管如此，他依然对未来充满希望。此后，他开始骑着摩托车走村串户，了解当地困境儿童情况，同时招募志愿者，号召更多爱心人士一起关爱困境儿童的成长。

　　通过2年多的努力，韦腾境动员爱心人士持续参与资助了30余名困境家庭的中小学生，为他们筹集学习用品等，让这些孩子们能够安心学习，在社会关爱中健康成长。

　　随后，韦腾境又把目光投向了留守儿童。“孩子们长期不在父母身边，太需要倾诉和关爱了。”2018年，韦腾境了解到深圳壹基金公益基金会正在建设“壹乐园”儿童服务站项目，主要开展乡村留守儿童的持续关怀及陪伴。韦腾境立即与基金会联系对接，递交材料等待审核的日子对他而言格外漫长。不久后，好消息传来，他为黔南州平塘县大塘镇云上社区的儿童争取到了第一个儿童服务站。

　　初建站时，由于站点地处偏远山区，一时招募不到合适的志愿者，韦腾境就动员妻子、女儿一起住进了服务站。从此，他们成了30多个留守儿童的“父母”，辅导孩子们做作业、一起做游戏、一起做饭……夫妻俩像陪伴自己女儿一样陪伴和关心着这些孩子，“甚至比陪我们女儿的时间更长。孩子们都很乖，和他们在一起很快乐。”韦腾境说。

　　夫妻俩的尽心尽力，孩子们看在眼里，对他们也愈发依赖。有时，孩子不经意间叫错的一句“爸爸妈妈”，总是让夫妻俩热泪盈眶，“这是孩子对我们的肯定。”

　　这些年，韦腾境先后荣获“全国最美志愿者”“中国好人”等荣誉称号，“很感恩这些肯定，让我更坚定了前行的路。”他说，10年公益路最大的收获不止于此，而是越来越多身边人更加理解和支持自己做公益，同时收获了越来越多同行的志愿者伙伴。

　　2019年，韦腾境又在独山县周边的易地扶贫搬迁安置点争取建设了两个“益童乐园”儿童服务站，从此，夫妻俩多了更多的孩子，他们也更加忙碌起来。

　　对于家人，韦腾境的内心一直充满愧疚，“同学们早就买了房和车，自己还带着家里人租房住，陪伴他们的时间也很少，挺亏欠他们的。”但妻子和女儿却一直用自己的行动默默支持着韦腾境，只要有时间，她们总会陪伴韦腾境一起从事志愿服务活动。

　　谈及未来，韦腾境坚定地说：“志愿服务是我一辈子要做的事，还有很多想做的事，以后要一件件实现。未来希望有更多的人能加入我们，让爱在志愿服务路上延续下去。”郭帅

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）