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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

元正启新话“岁朝”******

　　赵文成

　　“元正启令节，嘉庆肇自兹。”这是晋代诗人辛萧咏年的诗句。元正亦称“元旦”，是每年的第一天。一年节令时序开启，美好喜庆的日子从这一天开始到来。因之，普天同庆，天下齐欢。

　　元正，又称一岁之朝。人们为了庆贺这个岁首之朝，往往或歌以诗，或绘以画等，采取多样的形式表现出对新年的期盼与欢愉。“岁朝图”应运而生。《汉书•孔光传》云：“岁之朝，曰三朝”。颜师古注：“年之朝，月之朝，日之朝，故曰三朝。”从我国魏晋南北朝时期，春节便被称为“岁朝”。“岁朝图”(或称“岁时清供图”)或已产生。它通常以静物为素材，配以贺岁的诗词，通过画中物品名称的谐音、民俗寓意或历史掌故，以祈求新年好运，春意盎然，让奔劳一年的人们，感到亲切温暖、欢慰欣悦。

　　据有关文献载，“岁朝图”始于唐代，至两宋，在宫廷中正式兴起。历史上著名的艺术家皇帝宋徽宗赵佶，每逢春节将临，便命画院的丹青妙手描绘冬季不能见到的花卉禽鸟，陈列在宫中以增添岁朝的喜庆气氛。真正意义上的第一幅“岁朝图”应是北宋赵昌所作的《岁朝图》，该图现藏于台北故宫博物院。统而观之，此图画面巨大，花团锦簇，铺天盖地、不留边隙地铺排，使之显得典丽浓郁，灿若云锦。适逢花开，恰瞻新岁，细审此图，画心一座空灵通透的湖石，右傍一石亭亭如笋，四周或以雅洁的梅花、红艳的山茶、清雅的水仙和美艳的长春花为素材，以朱砂、白粉、胭脂、石绿为基调，广施铺陈，巧饰取舍，从而使此图繁而不乱，色彩和谐美艳。这种铺排有序的安排，让画面展现出如蛰伏在四九寒天里的勃勃生机，透露着春天的讯息。这种意境富于清逸之诗趣，醇厚而有余韵，正是这幅画作流传千载而令人回味的审美所在。

　　画家赵昌以擅绘闻名，他长于写生，擅画花果，多作折枝花、兼工草虫，注重对景写生。宋人范镇《东斋记事》：赵昌“每晨露下时，绕栏槛谛玩，手中调色彩写之”。又自号“写生赵昌”。

　　由此可见，从宋元始“岁朝图”就已是岁末年初文人雅士应景的题材，从宫廷到民间莫不如此。其后，诸如明宪宗朱见深的《岁朝佳兆图》以及民间或以“钟道迎福”“百(柏)事(柿)如意”之类为题材的吉祥寓意图等，无不如此。同朝传诸后世的还有仇英的《岁朝图》。陈洪绶的《清供图》瓶中插梅，花绽新蕊，玉兰轻舒，素雅中带着清冷，虽佐以山茶吐丹，仍是“几点寒英，用尽东风力”，给人以新岁明艳清新之感。其后的任伯年、蒋廷锡、吴昌硕等无不喜作《岁朝图》。

　　在民间，“岁朝图”同样以年画的形式出现在百姓的新年庆典中。最具代表性的是清代乾隆年间以苏州桃花坞画家蔡卫源绘制的《岁朝图》为粉本，木版刻印的“姑苏版”年画《岁朝图》。这是一幅承前启后、能够反映清朝中期画院画风的年画作品之一，描绘的是一处高门大第的庭院，亭台、楼阁、水榭以及新年清晨人们欢娱的活动场景；远景是披雪的山脉，近景是爆竹点火的孩童与折梅的仕女。全图是以西湖孤山附近的行宫为背景而创作的。关于画家蔡卫源，传不详，仅在该作品中记有其名。此画在构图上受到南宋和明代院体画的影响，画面中树石、仕女、童子吸取了宋元以来花鸟人物的传统；同时，又受到西洋“泰西画法”的影响，采用了焦点透视和固有的中国散点透视相结合来表现建筑，其比例大体相称，层次丰富，纵深感强。这两种表现形式结合起来，既典雅工细，又不拘泥于传统的视角。画面上的诗文题跋，写出了春节的热闹祥和：“梅雪争春斗渐开，炮声催转岁朝来。红炉围座麟儿嬉，老翁携杖步琼台。”

　　醇厚的节令民俗审美，令人心驰神往。“岁朝图”的题材，正是元正节令的一种审美注脚。从“岁朝图”的绘画题材看，大概可以分为三类：一为花鸟奇石，一为人物图绘，另有岁时年景。其花鸟奇石类，常以瓶花为核心，点缀些许器物、仙花、瑞草、嘉果、奇石、文字吉语、古砖文玩等。这些花草果蔬，无不有着吉祥如意的含义。梅花象征着报喜，牡丹寓意富贵，瓶中荔枝意味着平安吉利，祥和欢喜。人物图绘类则是借助于神祇，悬挂钟馗、祖先等，祈祀驱邪降福。岁时年景类则主要描绘人们新年的欢乐场景。

　　关于“岁朝图”岁首之庆，今人汪曾祺曾有评说。他在一篇散文中写道：“曾见一幅旧画：一间茅屋，一个老者手捧一个瓦罐，内插梅花一枝，正要放到桌案，画上题曰：‘山家除夕无它事，插了梅花便过年。’这才是真正的‘岁朝清供’。”

　　画作的背后，体现的是中国人独特的审美品位。唯有尊重自然，顺应规律，回归质朴，才能撷取大自然最美的春意。岁朝清供，其灵魂就在一个“清”字。

　　传统的节日风俗，包含着人们对生命的自我关爱，为生命的延续赋予了诸多新意。闲话“岁朝清供”，为历史存照，为文化拂尘，为中华传统文化扬辉，无疑是一件令人心旷神怡之乐事，我们身在其中，乐其乐哉！

　　(作者系中国艺术研究院副研究员)

　　(《人民日报海外版 》2023年01月19日   第 12 版) 

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）