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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

体育地标“成”之不易******

　　从北京东二环东四十条桥环岛往东，沿着工体北路车行不久就能看到一座椭圆形的体育场，这就是曾在无数国人心目中留下深刻印记的北京工人体育场(以下简称工体)。经过两年多的改造复建，工人体育场足球场主体工程已经完工，北京首座专业足球场于近日新装亮相。

　　《工人日报》记者从北京市重大项目办获悉，工体改复建项目将继续进行周边环境整治提升和商业配套施工，预计将在今年3月底全部竣工。届时，一直以来被视为首都最重要体育地标之一的工体将闪亮回归。

　　“新工体”呼之欲出

　　作为每个城市或地区最具辨识度的标志性建筑或区域，地标总是能够充分体现该城市(地区)的发展底蕴、社会风貌及建设成就。而在众多地标中，以体育场馆为主体的体育地标，在体育迷乃至普通民众心目中一直占有重要位置。

　　以修建于1959年的工体为例，作为新中国成立十周年的献礼工程之一，这里曾举办过第一到第四届全运会、1990年亚运会、2001年世界大学生运动会、2004年亚洲杯足球赛和2008年奥运会足球赛等众多国内外大赛，承载着新中国竞技体育和全民健身事业的无数美好记忆。

　　“工体在我心目中不仅是一座体育场，更是我和国安、和北京足球的美好记忆，甚至代表着我的青春……”已在工体看了十几年球的北京球迷黄超告诉记者。如今看到修葺一新的工体即将“归来”，黄超和朋友们已经开始期待新赛季能够重回这里，为心爱的国安加油助威。

　　正因为蕴含着这种独特而深厚的情感，使得像工体这样的体育地标的改复建并非易事。

　　“工体改复建工程启动以来，‘新工体’如何保留国人记忆和城市情怀，延续带给公众的感动和美好，一直是外界关注的焦点之一”，北京工体改造复建项目总设计师杜松在接受采访时表示。

　　为此，“新工体”设计理念确定为“传统外观、现代场馆”——“传统外观”体现在保持工体原有椭圆形造型、外立面形式和比例、特色元素“三不变”，同时保护并恢复工体建成初期的雕塑、建筑装饰构件等重要元素；“现代场馆”则完全按照国际足联关于专业足球场的标准进行设计施工，增添了很多现代科技设施。

　　记忆深处的美好

　　不止工体，不止北京，对于体育地标的美好记忆和深厚情感，在国内其他城市也不例外。

　　曾在上世纪60年代成为广东工人足球队运动员，后来又担任过广东省体育局局长的董良田，曾在接受采访时动情说道：“广东和广州的现代体育发展历史，与广州这座城市密不可分。”他坦言，体育在广州的城市建设中发挥着巨大功能。

　　例如始建于1906年的东较场(现广东省人民体育场)，标志着现代体育开始在广东乃至全国萌芽。上世纪80年代天河体育场的修建和第六届全运会的举办，则极大推动了广东体育的跨越式发展，也推动天河区成为如今羊城最繁华的中心区域。

　　除了北京和广州，上海的虹口体育场、天津的民园体育场、重庆的大田湾体育场、武汉的新华路体育场等，也是各自城市体育发展历史中不可磨灭的拼图。

　　将目光投向国外，同样不乏极具历史底蕴，曾留下很多经典瞬间的体育地标。

　　始建于1923年，在2000年得以重建的英国温布利球场，被视为英格兰足球的标志，曾在1966年世界杯见证了英格兰队夺冠的辉煌；位于巴西里约热内卢的马拉卡纳体育场建于1948年，曾以20万观众的容量被誉为世界第一足球场，巴西队三度夺得世界杯后得以永久保留的雷米特杯就存放在这里；位于西班牙巴塞罗那的诺坎普体育场是全欧洲最大的体育场，见证了马拉多纳、罗纳尔多、小罗、梅西等无数球星的高光时刻；当然还有马德里的伯纳乌体育场，意大利米兰的圣西罗球场，法国巴黎的王子公园体育场……

　　可持续仍是课题

　　虽然拥有辉煌历史和众多拥趸，但体育地标尤其是传统体育地标的可持续发展并非一帆风顺。即便是马拉卡纳体育场这样的世界知名体育地标，在连续承办了2014年巴西世界杯和2016年里约奥运会后，也一度陷入设施陈旧、场馆运营困难的尴尬。

　　“体育场馆的建设和布置能否与其可持续发展有机结合，是考验一个地区体育发展能否融入社会发展的一个重要标志”，首都体育学院校长，北京冬奥会、冬残奥会可持续性咨询和建设委员会委员钟秉枢在接受采访时认为。

　　在钟秉枢看来，围绕大型体育赛事活动场馆不断建设和完善的同时，周边还要建设很多可供举行小型体育赛事活动的辅助配套场馆或设施，从而形成大小场馆设施的有机结合。“体育设施的综合利用既要吸引品牌赛事活动，还要将其变成一个训练基地、体育运动打卡地和体旅休闲度假胜地，才有可能吸引更多人群形成可持续发展。”

　　在复合经营可持续发展方面，很多体育地标近年来都在做着积极尝试，例如向以体育场馆为核心的体育消费综合体转变。

　　为此，工体在改复建过程中也确定了以体育场馆为核心，打造综合性消费载体的总体思路。据悉，“新工体”将搭配占地面积约10万平方米的城市体育公园和3万平方米的湖区，打造开放型城市体育公园，形成集赛事、体育公园、购物、公共交通系统于一体的文化体育消费流线，助力培育体育消费经济，实现可持续发展。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）