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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

“三位一体”推进高水平大学建设******

　　作者：王建平（长江大学党委书记）

　　党的二十大报告指出，实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑。可以说，党的二十大将教育、科技、人才“三位一体”统筹安排、一体部署。2022年4月，中共湖北省委、湖北省人民政府出台《关于全面推进高等教育强省建设的意见》，支持长江大学等四所高校打造省属高水平大学。作为一所石油、农业、教育、医疗特色和优势鲜明的综合性大学，长江大学要完整、准确、全面领会和落实党的二十大精神，乘科教兴国、科教强省的东风，全面提高人才自主培养质量，不断增强科技自主创新能力，加快建设高素质人才队伍，“三位一体”推进高水平大学建设。

　　第一，要在落实立德树人根本任务中，着力教育和医疗“两个民生”。习近平总书记在党的二十大报告中强调，全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。作为地方综合性大学，长江大学要坚持“四个面向”，把立德树人成效作为检验学校一切工作的根本标准，把扎根基层、艰苦奋斗作为人才培养的鲜明特色，站在人与自然和谐发展的高度，为能源安全和粮食安全培养高素质人才，主动适应人民群众对教育、医疗等多方面的需求，坚持德智体美劳“五育并举”，强化学生动手能力和生命健康教育“两线贯通”，不断完善优化“育在长大”人才培养体系，努力培养奋斗在社会主义建设主战场上的主力军，为国家输送石油、农业、教育、医疗等各类高素质优秀人才。

　　第二，要在提升科技自主创新能力中，聚焦能源和粮食“两个安全”。要以国家战略需求为导向，集聚力量进行原创性引领性科技攻关，全方位夯实粮食安全根基，深入推进能源革命，确保能源安全。长江大学要紧紧围绕能源和粮食“两个安全”，以国家重点实验室重组为契机，以非常规油气省部共建协同创新中心、主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心、长江中游作物绿色高效生产部省共建重点实验室等平台为依托，扎根荆楚大地，主动服务湖北建设全国构建新格局先行区和荆州建设江汉平原高质量发展示范区，推进创新链产业链资金链人才链深度融合，联合石油、农业企业，开出问题清单，弘扬“带着干粮搞科研”的优秀传统，突破生产技术壁垒，布局科研大平台，培育大团队、大项目、大成果，促进多学科交叉融合发展，率先在能源革命、粮食生产领域取得标志性创新成果，为打赢关键核心技术攻坚战提供强有力的智力支撑。

　　第三，要在打造高素质教师队伍中，融入“长江大保护”和“双碳”两个战略。百年大计，教育为本；教育大计，教师为本。作为以母亲河长江命名的大学，长江大学要以推动绿色发展为主线，紧紧围绕长江大保护、碳达峰和碳中和“两个战略”，深入实施“长江人才计划”，把师德师风作为评价教师的第一标准，推进教师队伍的优化转型，在能源安全、粮食安全领域培育引进院士等高层次人才，做好战略性人才储备；在教育和医疗领域打造一批名师、大师，保障人民对优质高等教育的需求；在长江大保护和碳达峰、碳中和方面锻造一批高水平人才，形成一支规模合适、结构合理、素质优良的教师队伍，为服务国家重大战略和地方经济社会发展提供强有力的人才支撑，努力把高校打造成各类人才的聚集地。

　　党的二十大报告指出，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。“两个民生”着力人才培养，“两个安全”聚焦科技创新，“两个战略”引领教师队伍建设，三者有机联系、各有侧重、本质一致、目标一体，是教育、科技、人才“三位一体”在长江大学的生动实践，形成了推动高水平建设的强大合力。

　　立足新时代，奋进新征程。长江大学要坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，坚持凡事有章可循、凡事有人负责、凡事有序推进，构建起人才培养、科学研究和教师队伍建设“三位一体”的现代大学治理体系，以特色发展和融合发展推动内涵式发展，不断提升治理水平和办学效益，推进省属高水平大学建设，努力建成国内一流综合性大学，为实现第二个百年奋斗目标作出无愧于新时代的新贡献。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）