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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

加强党建组织高质量科研******

　　【自立自强·大家谈】

　　作者：张丽萍（中国科学院理化技术研究所党委书记）

　　党的二十大报告提出“坚持科技创新在我国现代化建设全局中的核心地位”，“强化国家战略科技力量”等，对科技界提出了新的更高要求。科研院所是科技创新的基本组织单元，应该如何调动科研人员的积极性、最高效率地组织科研活动，这是我一直在思索的问题。

　　我的体会是，要以党的二十大精神为指引，坚持以高质量党建引领研究所高质量发展、组织高质量科研。

　　一是进一步强化使命担当。经济社会发展，人民对美好生活的向往，对我们提出了殷切的期望，让我们感到沉甸甸的责任感、使命感和紧迫感。我们必须进一步强化心系“国家事”、肩扛“国家责”的使命担当，引导科研人员从“我要做什么”积极向“国家需要我做什么”转变，从科研规划、科研方向、科研选题、科研目标等入手，主动对标对表“四个面向”要求和“充分体现国家意志、有效满足国家需求、代表国家最高水平”创新价值标准，保证科研工作始终沿着正确政治方向创新发展。

　　二是进一步强化基层组织的战斗堡垒作用。近年来，中科院理化所强化党建引领，促进党建工作与科研业务深度融合，为重大任务攻坚、重大成果产出提供了坚强的组织保障。比如，针对承担的航天低温制冷机等重点研制任务，提出“三线工作法”，在“管理线”和“技术线”的基础上，增设一条“思想线”，将党的基层组织有机融合到科研攻关的组织体系中，把党建工作落实到科研最前线，党组织在重大任务中既把握政治性和原则性，又能及时解决遇到的思想问题和急难愁盼问题，真正发挥战斗堡垒作用。再如，为加快大型低温制冷设备的自主研制，研究所成立了以我国低温研究的开创者洪朝生冠名的青年突击队，凝聚和激励青年科技人员弘扬科学家精神，瞄准国家需求，勇担重任、攻坚克难，已经取得重要的阶段性成果。未来，研究所将不断探索党建引领科技创新的方式方法，筑牢战斗堡垒，为加快实现高水平科技自立自强提供坚强政治保证。

　　三是进一步发挥模范引领作用。伟大时代呼唤伟大精神，崇高事业需要榜样引领。加快实现高水平科技自立自强，需要广大科技人员刻苦钻研，集智攻关，也要发挥模范引领和典型示范作用，讲好科学家故事，弘扬科学家精神。在工作实践中，我们倡导科研人员心怀“国之大者”，把个人的“小我”融到实现科技强国的“大我”之中。通过设立党员先锋岗，组织党员过“政治生日”，激励党员发挥先锋模范作用，在科技攻关的关键时刻亮身份、见行动。同时注意挖掘各类先进典型，评优秀共产党员、优秀职工、巾帼风采奖、五四先锋奖、我最喜爱的导师、理化工匠等奖项，以身边人身边事示范引领，着力在研究所内形成争做先锋、争做模范的良好创新氛围。

　　新时代赋予新使命，新征程呼唤新作为。党对科技事业发展的全面领导，为科研院所的发展提供了根本遵循和强大动力。面向未来，我们将坚持以党的二十大精神为指引，深刻领悟“两个确立”的决定性意义，按照习近平总书记对中科院提出的“四个率先”和“两加快一努力”目标要求，切实抓好二十大精神的落地见效，持续强化基层党组织的组织力和战斗力，激发广大科技人员的创新热情，以高质量党建引领研究所高质量发展，努力产出重大科技成果，为实现中华民族伟大复兴的中国梦作出科技人应有的重大贡献。

　　《光明日报》（ 2023年01月12日 16版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）