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

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　　【新时代新征程新伟业】

　　光明日报记者 孟歆迪

　　“前段时间院里的老人们来这儿采摘棉花，大伙儿都可高兴了。”上海市第四社会福利院“记忆家园”认知症小单元照护区负责人凌莹告诉记者，为了满足老人户外活动需求，福利院专门开辟了一片“乐活农场”，老人家可以采摘、溜达、晒太阳。“新鲜的空气总会让人充满精气神。”

　　一走进“记忆家园”，就看到东玉线的公交车站牌、中山中路的指路牌、庙前街的路牌……时光仿佛回到20世纪的上海松江老街。

　　走上二楼，钢琴、沙发的配置，像是温馨的居家客厅。三楼以仿实景公园为主题，枝藤蔓延。考虑到认知症老人的生活能力和心理变化，“记忆家园”以延续老人愉悦生活能力为目标，通过支持性空间设计，重新唤起他们对过去的记忆和对生活的热情。

　　唐婆婆是2021年12月进入“记忆家园”的，刚开始她的情绪一直不稳定，有时会突然大叫，多数时候很消沉，对工作人员的服务比较抗拒。凌莹和同事想尽办法，从老人的家庭、经历、兴趣爱好着手。打开“一人一档”记录簿，唐婆婆的生活习惯详细记录在簿。凌莹时常蹲在唐婆婆面前，“婆婆，有什么需要跟我说”，“婆婆，现在我们要带您去做手工哦”。一年过去，唐婆婆虽然看不清凌莹的脸，却能认出姑娘标志性的齐刘海，握住她的手说，“你又来啦！”

　　在去往上海市民政第二精神卫生中心的路上，就听司机师傅说，那里可以看到附近游乐园燃放的烟花，有时候会在烟花绽放时关灯，让休养员们可以更好地观赏。记者追问，什么是休养员？师傅说，“休养员就是长期在这儿休养身心的精神障碍患者”。

　　在中心，生活着数百位慢性精神障碍患者，他们被称呼为“休养员”。“我们平等对待每一位休养员，尽最大努力帮助他们恢复健康，让他们享受更多美好和精彩！”中心副院长徐敏说，“我们希望休养员生活充实，更希望通过我们的努力，帮助他们实现自己的价值，体悟生命的意义。”

　　最近，中心还有一个新计划！“增进人民福祉，推进健康中国建设。党的二十大召开以来，我们又推出了‘幸福里心灵疗愈中心’，打算将休养员的住院空间建设成一个富有上海传统文化味道的社区，通过开放自主的环境体验，进行生活模拟，不仅帮助休养员们恢复社会功能，更尝试满足他们内心对于美好生活的期许。”徐敏表示，中心将在做好精神科传统诊疗服务的基础上，坚持“全人服务”理念，尊重人的价值，融入上海里弄文化元素，在实地场所开辟心灵疗愈、职业康复、生活模拟三大功能区九个功能板块，休养员可选择进入不同区域模拟社会生活，在轻松闲适的环境中，自主开展康复治疗。“我们不光传递关爱，更尊重每一个个体。”徐敏说。

　　上海市第四社会福利院和上海市民政第二精神卫生中心都在上海市社会福利中心代管的10家市属社会福利事业单位之中。上海市社会福利中心系统各单位肩负着服务4000多名孤残儿童、困境儿童、老年人、慢性精神障碍患者、优抚对象等特殊群体的重要职责。

　　“回看过去数十年，一切在快速发展变化当中，从保障吃饱穿暖，到改善院舍设施环境、提升生活质量、提供更多暖心举措……可以说是这个社会发展进步的缩影。党的二十大给了我们很大的鼓舞，下一步，我们将坚持以人为本，进一步提升服务品质，把服务对象的关键小事作为我们开展工作的重要大事，将探索打通困难堵点，加强人文关怀，创新实践发展。”上海市社会福利中心党委书记、副主任朱海燕说。

　　《光明日报》（ 2022年12月09日 07版）