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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

聚焦“国际范” 政协委员支招北京建设国际一流和谐宜居之都******

　　中新网北京1月18日电 (记者 杜燕)《北京城市总体规划(2016年—2035年)》提出，2035年初步建成国际一流的和谐宜居之都，2050年全面建成更高水平的国际一流的和谐宜居之都。正在召开的北京市政协十四届一次会议上，委员们围绕加快建设国际科技创新中心、打造全球数字经济发展“北京标杆”、建设国际消费中心城市等为建设“国际范”大国首都建言献策。

　　2022年，北京国际科技创新中心建设取得显著成效，实现新跃升。据统计，去年北京市研发经费投入强度保持在6%以上，研发支出占地区生产总值比重稳居全国第一；全市新设科技型企业首次突破10万家，同比增长12.21%。

　　北京市政协委员、德勤中国首席执行官曾顺福谈到，创新一直是北京的优势，北京应进一步大力支持科技创新的发展，帮助企业推动数字化转型。而推动科技创新发展的很大动力来自于人才，建议北京加大国际人才引进能力，包括加强顶层设计、定向招引创新人才、加强对此类人才的配套服务以及提升北京市的宜居程度。

　　在他看来，北京可以推动科研和成果转化体制改革，创新科研管理机制，从工作环境、评价机制、薪酬待遇等方面建立有利于国际人才进入的创新环境，加强科研人才跨国流动的市场机制建设和合作方式创新，探索建立外国专家承担课题、联合研发项目经费包干制等科研项目管理改革创新，吸引更多外国高水平专家参与联合研发项目。对科技创业和中小型科技企业给予更多支持，设置科创企业发展基金，举办科技创新大赛，强化国际科研和创业的软硬环节建设等。同时，增强对国际人才的人文关怀和对其家庭成员的配套服务，围绕国际人才工作圈和生活圈，提升城市“软环境”。

　　当前，北京正全面推进智慧城市建设。根据《北京市“十四五”时期智慧城市发展行动纲要》，到2025年，北京将建设成为全球新型智慧城市的标杆城市。来自科技界的市政协委员、奇安信集团董事长齐向东认为，北京在建设智慧城市过程中，亟需打造高水平的智慧城市安全运营中心，树立中国智慧城市建设的标杆，为数字城市发展打牢基础。

　　“智慧城市应用场景复杂，防护难度大，需进一步加固网络安全底座。”在齐向东看来，智慧城市建设已成为现代城市重塑发展新优势、抢占竞争制高点的战略选择，而网络安全是智慧城市的核心底座，网络安全运营水平决定了智慧城市的抗风险能力。目前，奇安信正与西城区合作建设西城区网络安全运营中心，将努力把该运营中心打造成北京网络安全的“名片”，并向全国推广。

　　要打造全球数字经济发展“北京标杆”，齐向东认为，发展与安全是一体之两翼、驱动之双轮，有安全保障的发展，才是健康的、可持续的发展。他建议，进一步加大安全投入，提高网络安全投资在数字经济项目中的占比；另一方面，鼓励重点企业承担技术研发工程，加快突破关键核心技术。

　　《北京培育建设国际消费中心城市实施方案(2021—2025年)》提出，到2025年，北京在国际知名度、消费繁荣度、商业活跃度、到达便利度、消费舒适度、政策引领度等关键指标方面水平显著提升，基本建成国际消费中心城市，形成具有全球竞争力的体育、教育、医疗、会展等一系列“城市名片”。

　　“建设国际消费中心城市，要充分发挥数字经济的引领作用，消费科技场景的促进作用和金融保险的支撑作用，实现传统商圈转型和质量升级。”北京市政协委员、致公党北京市委副主委刘学增建议，北京要优化数字经济生态，对接能源、电力、通信等领域在京央企，组织一批具有较大量级和较强示范带动作用的应用场景；打造沙箱试验区，推动区块链技术在供应链金融、数字贸易治理、跨境支付等领域落地，形成一批标志性的金融科技应用场景；构建具有古都文化特色的数字文化新业态，立足古都创新文化资源优势，丰富数字化智能化应用场景；建设新型数字产业和消费集群，打造集文化、艺术、旅游、体育、休闲、娱乐等丰富多元为一体的消费场景。

　　来自工商联界的市政协委员、振兴国际智库理事长李志起多年来关注国际消费中心城市建设。他认为，国际一流商圈是展示国际消费中心城市的名片，是助力本土品牌走向世界的主场。北京目前有王府井、CBD和三里屯具备国际一流商圈的潜力，在打造差异化和识别度的国际一流商圈方面有一定优势，但也存在缺乏统一规划和管理等问题。

　　李志起建议，进一步统一商圈规划，打造商圈品牌。在商圈布局方面，可借鉴伦敦牛津街和纽约第五大道的空间布局，各商圈周边区域逐步连成一大片，有力提升商圈活跃度。同时，商圈自身建设要和周边资源积极联动，如通过过渡区域的设计将王府井和故宫打通，以人文历史为主脉络，实现文化和商业的交融。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）