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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

《流浪地球2》热映，中国科幻电影“风起云涌”******

　　中新社上海2月2日电 题：《流浪地球2》热映，中国科幻电影“风起云涌”

　　作者 王笈

　　太空电梯、无人机混战、月球核爆、数字生命……2023年春节，国产科幻电影《流浪地球2》以“硬核”的科幻表达、奇伟的宇宙想象、动人的人类命运故事，在中国引发观剧热潮及全网热议。截至记者发稿时，该片累计票房已破29亿元(人民币，下同)，官方授权模型周边众筹金额突破1.2亿元。

　　《流浪地球2》何以获得青睐？“风起云涌”的中国科幻电影又将行至何方？

　　“流浪”的硬核与温情

　　业内人士将《流浪地球2》视作中国科幻电影在新时代的又一次“破壁”。影片中“硬核”的科幻表达、中国式方案的“温情”成为多方评论的焦点。

　　中国电影评论学会副会长李建强在接受中新社记者采访时表示，《流浪地球2》的硬核科技表现非常令人感奋，绚烂瑰丽的视觉质感和奇崛的宇宙想象空间令人叹为观止。在科技表达水准上，代表了中国科技电影的最高水平，也标示着中国电影工业进入了一个新阶段。“连我在北美的朋友们也称道，《流浪地球2》所达到的科技工业和艺术水准，已经可以与漫威、DC媲美了。”

　　更为值得关注的是，在这些“大开大阖”的高科技场景中，还蕴含着小人物的家国情怀与人类命运共同体的“中国智慧”，寄寓了创作者深沉的思想情感和积极的人生价值理想。“影像画面和情感饱满度结合在一起，达到了人类生存哲学思辨的高度，不仅产生巨大的艺术矢量，也使作品本体得到强有力的情怀和逻辑支撑。”李建强说。

　　“《流浪地球2》在吸收世界科幻电影营养的开放性中，进一步诠释和深耕了主题，所谓‘中国式方案’。”上海大学上海电影学院副院长程波认为，科幻何以能够硬核，影片的人物和故事首先要立得住；其次，视听真实感与奇观性要足够，如果能利用新技术、新平台则更好；再者，能否从“幻想”向“思想”跃升，将意识形态和哲学层面的探讨寄寓在视听和故事之中，启发追问和反省。

　　中国科幻电影波折“出圈”

　　1980年上映的国产科幻片《珊瑚岛上的死光》，讲述中国科学家利用激光武器捍卫人类和平的故事，推开了新时期中国电影探索科幻类型片的大门。但此后很长一段时间内，因受到经济和科技发展水平的制约，国产科幻电影只是缓步前行，少有在国内外产生重大影响的作品。

　　直至2019年春节档，《流浪地球》“异军突起”，为中国科幻电影注入了一针“强心剂”；2020年，中国国家电影局、中国科协印发《关于促进科幻电影发展的若干意见》，提出对科幻电影创作生产、发行放映、特效技术、人才培养等加强扶持引导的十条政策措施，被称为“科幻十条”。

　　上海社会科学院文学研究所助理研究员杜梁指出，从世界角度来看，科幻文化在20世纪七八十年代就已产生较大影响，诸如《星球大战》等顶尖IP都与科幻相关。“近年来中国大力推进文化强国、电影强国建设，这就必须要针对世界性的文化热点，提出中国人的理解、想象和方案。今天我们正是在不断填补这一领域的空白。”

　　在杜梁看来，科幻电影不仅仅是对人类大脑的想象进行文化娱乐性的演绎，还有一定的预想未来、预演未来的价值。早期科幻片中的部分想象在当下已经变成现实，科幻因此成为人们阐释未来幻想的一个重要阵地。“《流浪地球》第一部上映时，外国人很不理解为什么要把整个地球推着走，中国人对于家园的情结为何如此深重，而西方电影里的普遍做法是再去寻找一个新的生存空间，比如《阿凡达》。但中国人选择把家园和所有有关的回忆都带走，这就是一种中国式的想象和方案。”

　　浪潮已至，向未来“加速”

　　客观来说，当前阶段的中国科幻电影确有不足，李建强认为，问题主要集中在整体的水准和能力。虽然近年来《独行月球》等国产科幻作品接踵而至，但数量忽高忽低、质量参差不一，这一轮“进击”更多的是“跟风”和“逐流”的产物，创作基础和类型意识尚嫌不足，观念聚焦和视野广度均有欠缺。“怎样自觉依托最前沿的科技发展和力量，帮助想象力成功落地，同时下大力气培植一大批既有雄心壮志、又有非凡实操能力的团队人才，已成为摆在我们面前的问题。”

　　挑战与机遇并存。不可否认的是，在《流浪地球2》热潮的带动下，中国科幻电影正迎来新的发展契机。当中国科幻电影向未来“加速”，如何才能将“浪潮”推得更远？系列化、IP化或成为突破口。

　　杜梁指出，《星球大战》和超级英雄电影都是系列化创作，更易形成集合作用，自然而然地吸引更多观众关注，但是国产科幻片恰恰在这一点上处于弱势。“我们看到很多国产科幻片只能形成暂时性的热点，不能产生长时间的文化热潮。未来还是要加强系列化、IP化创作，不光是在电影内部，也要与文学、动画、电视剧、游戏进行结合，形成一个多元的科幻作品网络。”(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）