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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

甘肃肃州种业“新事”：5G无人驾驶作业 种子有了“身份证”******

　　1月上旬，甘肃酒泉市肃州区国家现代种业产业园内，科研人员进行种子实验。李建平 摄

　　(新春走基层)甘肃肃州种业“新事”：5G无人驾驶作业 种子有了“身份证”

　　中新网兰州1月11日电 (闫姣 刘潇田鹏鹤)作为以蔬菜花卉制种产业为主的“国字号”产业园，位于甘肃酒泉市的肃州区国家现代种业产业园随处可见“肃州种子播种全球”的标语。该产业园管理办公室主任芦克明解释这种“底气”时说，肃州种子占据全国市场的一半以上，并销往全球数十个国家和地区。

　　肃州土壤肥沃，光照充足、气候干燥，昼夜温差大、天然隔离条件好，是全球公认的最具优势的农作物制种区之一，被誉为“天然的种子繁育场和种子生产黄金带”。从专注于为国外作物制种，到如今拥有自主知识产权品种，40余年来，肃州种业不断与时偕行。

　　有多年农机产品生产经验的酒泉奥凯种子机械有限公司，见证了肃州种业的发展。企业技术中心主任付秋峰1月上旬接受中新网记者采访时称，企业由生产种子加工机械的“小铁匠铺”起步，到如今成为业界“领头羊”，目前已布局种子全产业链，“我在很多文献中看到，肃州区种业也经历了由小到大的发展过程。”

　　肃州区“老牌”企业奥凯种子机械有限公司陈列展示各类种子。闫姣 摄

　　“每条加工线每小时的种子加工量为10吨，正在往每小时15吨发展。”付秋峰说，以前种子加工手段落后，效率、规模都提不上去，这几年在自动化方面进步很快，新近研发的5G无人驾驶抽雄机，再次延长了制种业的产业链。

　　据该企业下属田间育种装备制造公司经理侯景僖介绍，无人导航抽雄机主要用于杂交制种玉米的去雄作业，以获得最优质杂交玉米种子，通过提前设置程序，规划路径，自动完成田间作业，“以前进口设备进价高，且有些水土不服，需要人工一颗一颗抽取玉米雄穗，劳动强度大。我们研发这款产品后，一天能代替近300人工。”

　　如今，酒泉市已有200多家登记注册种子生产企业，已建成种子生产基地50多万亩，参与制种农户7.2万多户，先后培育了玉米、花卉和蔬菜种子品牌20多个，审定、登记各类农作物品种1000多个，制种成了当地的“金字招牌”。

　　制种为当地带来“名声”的同时，也引来了投资，敦煌种业先锋良种有限公司就是一家中外合资企业。中新网记者走访该公司生产车间时看到，各个生产线有蓝色、粉色、红色、紫色的玉米种子在生产线上传送，每个包装袋上都有二维码，是该产品的“身份证”，便于消费者识别产品真伪。

　　该企业后段加工负责人闫常斌说，目前生产车间在售的有26个品种，而且每年还有新研发的产品，“单粒播种由我们公司首先提出，而且在售产品的核心竞争力在于所有质量指标在行业领先，高于国家标准。根据客户不同需求和病虫害的影响，我们有不同配方。”

图为肃州区应用于种子制造业的5G无人驾驶抽雄机。李建平 摄

　　酒泉蓝翔园艺副总经理郭海辉称，企业主要以花卉种子加工生产为主，而且自建了种质资源库，种质资源达到3200份，在2020年通过了国家级评审，“后期也会通过引种，来增加存放的草本花卉种质资源。”

　　目前，酒泉正以国家级现代种业产业园为引领，构建研发繁育、种植加工、检验检测、机械制造、流通服务于一体的现代种业全产业链，致力于打造国家级玉米种子基地和世界级蔬菜花卉种子基地。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）