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
东西问丨李庚香：黄河文明缘何独一无二？******
中新社郑州2月1日电 题：黄河文明缘何独一无二？
作者 李庚香 河南省社会科学界联合会主席、研究员、博士
黄河是中华民族的母亲河，站在创造人类文明新形态的高度，可以从黄河文化、黄河文明中看到，中华文明走过了从河图洛书到礼乐文明再到礼法文明既一脉相承又一波三折(包括转换、转移、转型)的历程。
如何认识从黄河文化到黄河文明的跃迁？
《汉书·沟洫志》曰：“中国川源以百数，莫著于四渎，而河为宗。”水是生命之源，河是文明之母，河的特性塑造了文明的特性。“四大古文明”古巴比伦文明、古埃及文明、古印度文明、中华文明，分别是由幼发拉底河与底格里斯河、尼罗河、印度河、黄河诞生哺育的。
进入文明社会以后，从夏朝至北宋，历代王朝多在黄河流域建都。从古代到近现代，黄河流域长期居于中华民族的政治、经济和文化中心的地位。从国运、国脉的高度来看黄河，中华民族的命运都与黄河的荣枯紧密相关，只有把过去、现在和未来贯通、融通起来，才能够深刻认识黄河对于中华民族的独特、独到意义。
在历史发展长河中，东方文化与西方文化在黄河流域交流交锋交融，孕育形成了多民族长期融合发展的中华民族，缔造了“万姓同根，万宗同源”的民族文化认同和崇尚大一统的社会主流意识，彰显出中华民族“和为贵”“求大同”的独特精神标识，也积淀着中华民族深层的文化基因，彰显着中华儿女文化自信的底气。
2022年4月3日，农历三月初三，壬寅年黄帝故里拜祖大典在河南新郑举行。韩章云 摄如何认识不一样的黄河文化体系？
中原文化、河洛文化是地域文化，黄河文化是流域文化。但黄河文化对于中华民族来说，既是流域文化，又是民族文化、国家文化。对于黄河文化体系，我们要从历史演进维度、地域和合维度、地理物产维度、制度法度维度、人文思想的维度五个方面来认识。
可以说，黄河文化体系就是在时间和空间中生成的思想、制度和物产。当然，这一复杂的文化体系经历了一个复杂的“凝聚”与“辐射”的过程。凝聚的过程，包括以天为则、以民为本、以史为鉴和以文载道，是一个从礼乐文明到礼法文明的价值流变过程；而辐射的过程，就是以文化人、以理服人、以情动人和以美育人，体现了一个从中原到中部、从中部到中华、从中华到中国的空间展开过程。
也可以说，黄河文化体系以羲皇、炎黄为起点，以长安—洛阳—开封为轴心，经历了万年奠基、八千年起步、六千年加速；五千年进入、四千年过渡、三千年巩固；两千年转折、一千年转移、二百年转型，既一脉相承又一波三折的演变历程。
山西永济，空中俯瞰结冰后的黄河河床。宝成 摄如何认识复杂的黄河文明体系？
黄河文明是中华文明的骨骼与主体，记载着早期中国从部落到国家、统一的多民族国家从国家到天下、转型中国从危亡到再生、创新中国从崛起到复兴的全过程，其最大和最本质的特点是“不断裂”，这在世界文明史上是独一无二的。
黄河文明体现了中华文明的复杂性结构，是中华民族的动力源泉。要重新解析中华文明的复杂性结构，就必须建立起认识和理解黄河文明体系的思想框架。这就要求对于文明的认识要体系化和系统化，要加强对于黄河文明的多维度大空间系统化研究。这里要重点把握黄河文化“根、源、干、魂、家”的定位。
根包括根祖、根亲、根系，源则包括地球的起源、生物的起源、人类的起源，更包括农业的起源、文化的起源、文明的起源和国家的起源。如果把中华文明比喻成一棵大树，那么黄河文化作为根和魂，就是主体和主干。所谓家，即指发祥地、核心区、枢纽带，也是指精神家园、心灵故乡。
黄河文化具有强大的凝聚力和向心力，特别是具有天下为公、天人合一、为政以德、民为邦本、任人唯贤、革故鼎新、自强不息、厚德载物、讲信修睦、亲仁善邻等十大中国文化基因。正是这些思想之精华，支撑了中华民族五千年深邃的思想创造。
2014年7月，来自丹麦、西班牙、比利时、美国、加拿大等国100名海外华裔师生踏上“寻根之旅”，参观黄河壶口瀑布。张远 摄如何认识黄河文明与世界文明的交流互鉴？
新时代，实现黄河文明与世界文明的交流互鉴，要把中华民族共同体建设和人类命运共同体一致起来，建设中华民族现代文明，建设和而不同、美美与共的美好世界。
从大禹治水开始，中华民族形成了伟大的大河文明，在四大文明古国中占有重要位置。到了秦汉以至明清时期，在黄河流域形成了以农耕文明为主体、兼及游牧文明、海洋文明(有海无洋)的跨区域多元文明共存局面。从上古时期，无论是夏商周文化与西亚文化的交流，还是东汉以后中华文化与印度文化的交流，乃至郑和下西洋，黄河文明始终与世界文明处于一种正循环的状态。
山西临猗县跨黄河大桥建设工程正在紧张施工。姜 华 摄从五千多年黄河文明史与西方五百年大国崛起史的比较可以看出，“社会化大生产”必须成为黄河文明新的发展基础，这就要求新时代黄河文明必须融入新发展格局。这就要求新时代黄河学建设，要用核心价值凝聚人心、汇聚民力，又用共同价值促进各国人民相知相亲，努力实现个体价值与核心价值，核心价值与共同价值双循环。同时，要尊重世界文明多样性，以文明交流超越文明隔阂，以文明互鉴超越文明冲突，以文明共存超越文明优越，从而有力有效地解构“历史终结论”“文明冲突论”“普世价值论”“西方优越论”，应对各种全球性挑战，在百年未有之大变局中书写一部从黄河出发的全球文明史。(完)
作者简介：
李庚香，河南省社会科学界联合会主席、研究员、博士，主要从事领导力、中国式现代化、人类文明新形态研究。
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