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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

山东匠人创新篆刻艺术 让菏泽牡丹“花开石上”******

　　一块普通石头在吴沧海手上“开”出一朵惟妙惟肖的富贵花。巨野融媒中心供图

　　中新网山东巨野1月9日电 (肖守祥)一张木桌、一盏台灯、几把刻刀，桌面上零散摆放几方石料，1月9日，在山东省菏泽市巨野县，篆刻家吴沧海正在自己的工作室伏案创作，刻刀翻飞间，一块普通的石头在他的手上“开”出一朵惟妙惟肖的富贵花。

　　从上中学起，吴沧海就迷上篆刻，至今已有25年时间。吴沧海介绍说，篆刻工艺大体包括打磨印石、印稿设计、操刀治印、修改调整、钤印、刻边款、拓边款等工序。根据印上所起的稿子，先统刻一遍，把握每个字的造型和气势，称为“初刻”。初刻后，要用拓色蘸墨将印文上墨，使印文清晰可辨，根据要求进一步加工细刻，称为“精刻”。

　　吴沧海在工作室伏案篆刻牡丹花。巨野融媒中心供图

　　“精刻是一方印成败的关键，必须精心弄刀。这种用石用刀恰到好处的结合，才能表现出丰富而熟练的笔意和篆书的结构美。”吴沧海说，在石头上刻牡丹，和传统意义上的篆刻不一样，传统意义上的篆刻刻的是篆字，适读性、辨识性不经过专业学习，很难看明白；而牡丹花很形象，特点鲜明，雅俗共赏。

　　吴沧海篆刻牡丹的想法源于2022年4月，当时第31届菏泽国际牡丹文化旅游节如期举行，因疫情原因，许多外地游客不能来菏泽欣赏牡丹。从那时起，他把篆刻艺术创作的目光聚焦到了牡丹上，决定用手中的刻刀把石料变成牡丹刻章，赋予其艺术“生命”。

　　篆刻牡丹，要先用毛笔一笔一划在石头上勾勒出牡丹的形象。巨野融媒中心供图

　　篆刻牡丹，要先用毛笔一笔一划在石头上勾勒出牡丹的形象，再用刻刀进行篆刻。为此，吴沧海专门到巨野书画院向绘画老师学习画牡丹，因为石头材质偏硬，对体力和用刀的准确度都是个考验。

　　吴沧海告诉记者，在篆刻牡丹的过程中，刻刀的深与浅、明与暗、曲与直、虚与实、残与满，考验篆刻者驾驭刀工的功力，头脑要时刻保持灵活度，这种刀与石、书与刻的结合之趣，构成了篆刻牡丹艺术的独特之美。

　　“曹州牡丹甲天下”，牡丹是菏泽的一张“金名片”。巨野融媒中心供图

　　“一方牡丹印章艺术价值的高低、篆刻家的艺术修养水平，都能从一枚小小的印章中体现出来。”在吴沧海看来，“印如其人”“书为心画”，在人品与艺品兼修的砥砺前行中，追求尽善尽美的艺境，篆刻艺术也同样如此，实现着“成教化，助人伦”的社会作用。

　　“巨野县是中国文联命名的‘中国农民绘画之乡’，也是中国工笔画学会命名的‘中国工笔画之乡’，工笔牡丹画是巨野县工笔画的当家品种。当地大多数书画家都以工笔牡丹为表现形式，以篆刻的角度更深层次地把菏泽牡丹呈现在一方印石上，是一种新的艺术创新。”著名画家黄恩涛说。

　　吴沧海以篆刻的角度更深层次地把菏泽牡丹呈现在一方印石上。巨野融媒中心供图

　　“‘曹州牡丹甲天下’，牡丹是菏泽的一张‘金名片’。每一个菏泽人都有义务把菏泽牡丹宣传推广出去，让更多人知道、了解菏泽牡丹。”吴沧海说，作为一位金石篆刻艺术的痴迷者和追寻者，他要用手中的刻刀讲好菏泽牡丹故事。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）