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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

多种创新技术首次应用 总台春晚将再现科技秀******

　　科技日报北京1月16日电 (记者马爱平)“2023年春节联欢晚会将大量运用4K/8K、AI、XR等新技术，持续推动‘思想+艺术+技术’融合创新，为全球华人奉献一台思想性、艺术性、观赏性俱佳，科技感十足的春晚‘年夜饭’。”1月16日，在中央广播电视总台《2023年春节联欢晚会》举行的新闻发布会上，中央广播电视总台编务会议成员姜文波介绍说。

　　今年春晚在技术创新应用上再次突破，实现多个“首次”：首次实现“8K超高清+三维菁彩声”春晚直播；首次使用我国自主研发的8K超高清摄像机参与春晚摄制；首次采用三维菁彩声制作春晚音频信号，最大限度还原春晚现场的音效，打造身临其境的效果；VR三维影像绘制技术也将首次在春晚舞台上亮相，观众可实时欣赏到VR画师绘制三维影像的生成过程。

　　“今年春晚还将充分运用XR、AR等前沿科技，打造惟妙惟肖的虚拟舞台，为观众带来极致体验。5G云连线技术搭建从云端到现场的桥梁，让春晚舞台现场内外同唱一首歌；自由视角超高清拍摄系统叠加智能插帧算法，快速生成更为平滑、连续、稳定的‘时空流转’‘精彩定格’等美妙瞬间；一系列硬核科技的充分应用将为观众带来奇妙、震撼的视听感受。”姜文波说。

　　为满足受众多样态的观看需求，随时随地感受春晚热烈喜庆的氛围，中央广播电视总台将采用“百城千屏+云听”双平台同步直播。受众可在全国约500个城市的文化广场“百城千屏”8K超高清公共大屏上，配合云听客户端的三维菁彩声，享受纤毫毕现的沉浸视听效果。今年，“竖屏看春晚”首次推出多画面同步观看的新功能，为手机用户带来台前幕后更多独特视角。央视频客户端也将首次采用“竖屏+三维菁彩声”和“横屏+三维菁彩声”两种模式直播春晚，供网友灵活选择。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）