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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

国家发改委：黄土高原已历史性实现主色调由“黄”转“绿”******

　　光明网讯（记者袁晴）国务院新闻办公室1月12日举行新闻发布会，邀请水利部、国家发展改革委有关负责人介绍加强新时代水土保持工作有关情况。

　　2019年以来，习近平总书记多次就推动黄河流域生态保护和高质量发展发表了重要讲话，对加快黄河流域以及水土流失治理作出了重要指示批示。《关于加强新时代水土保持工作的意见》强调要加强黄河流域水土保持工作，下一步将采取哪些具体措施来推进相关工作？

　　针对上述提问，国家发展改革委农村经济司负责人关锡璠在会上作出回应。

国家发展改革委农村经济司负责人关锡璠（徐想 摄）

　　关锡璠表示，黄河流域是我国水土流失最严重的区域，全面加强水土保持工作，对区域生态保护和经济社会高质量发展、对防治水土流失造成的土地贫瘠、河道淤积、生态环境恶化等问题具有重要作用。国家发改委、水利部按照决策部署，针对黄土高原水土流失面广量大、强度高等特点，及时对“十四五”时期的投资结构、投向做了优化调整，持续加大这个区域的投入力度。2021年以来，已经累计投入了40亿元，经过多年治理，这个区域累计治理水土流失面积1.81万平方公里，黄土高原地区水土流失面积已由监测以来最严重的45万平方公里减少到23.13万平方公里，同时黄河输沙量大幅减少，区域已经历史性实现了主色调由“黄”转“绿”。

　　“在黄河流域水土保持工作取得长足进展的同时，我们应该看到，这个区域仍然是我国水土流失最严重的区域，特别是像黄土高原坡耕地水土流失、沟道重力侵蚀等问题还比较突出，是黄河泥沙的主要来源。”关锡璠说，黄河目前还是世界上泥沙含量最高的河流，做好黄河流域水土保持工作不仅关系到这个区域的生态保护大局，也关系到黄河水沙协调和长治久安。

　　关锡璠介绍，国家发改委将会同水利部等有关部门，在政策规划资金等方面都有相应的安排，继续将黄河流域尤其是黄土高原地区作为我国水土保持工作的重点。坚持“绿水青山就是金山银山”理念，坚持系统治理、综合施策，围绕推动黄河流域生态保护和高质量发展目标，从以下三个方面加力推进黄河流域水土保持工作。

　　一是加强预防保护。预防一直是水土保持的首要举措，做好预防，效率高、效果好。要科学做好水土流失重点预防区、重要支流源头区的水土保持规划，像砒砂岩区、多沙粗沙区、水蚀风蚀交错区，这些区域生态环境非常脆弱，要加强保护，持续提升流域生态质量。以资源开发和基础设施项目为重点，完善水土流失预防和治理措施，有效控制生产建设的扰动和影响。

　　二是推进系统治理。以黄河流域上中游粮食生产功能区和重要农产品生产保护区为重点，大力实施坡耕地水土流失治理工程，统筹提升水土保持和粮食生产能力。突出抓好黄河多沙粗沙区，特别是粗泥沙集中来源区综合治理。

　　三是强化监测评价。监测是做好预防治理的基础和前提，要考虑优化黄河流域水土保持监测站点布局，推进黄河粗泥沙集中来源区拦沙工程水土保持专项监测，构建以监测站点为基础、常态化动态监测为主、定期调查为补充的水土保持监测体系，深化监测评价和预报预警，支撑黄河流域水土流失科学精准防治。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）