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

战略支援部队某旅：工作有了标准，效率有了提高******

　　官兵们正在检修装备。作者供图

　　“参照《维护保养手册》，我们干工作更加得心应手。”年终岁尾，战略支援部队某旅组织装备换季保养工作，官兵们按照手册上的“标准流程”维护保养装备，工作效率显著提高。

　　该旅分队长、二级军士长李伟介绍说，过去装备维修保养，他们只能逐项排查或凭借经验判断故障问题，既增加了日常工作量，也给维修保养带来不小难题。如今，有了这本“百宝书”，能详细了解装备自列装以来历次故障原因、修理方法，“对症下药”精准保养，就有了参考方向和技术支撑。

　　编写这本《维护保养手册》，源于一次演练任务。去年底，该旅组织实装考核演练，导调组临机下达突发情况指令后，李伟所在分队因通信不畅没有及时处置问题，考核成绩被判定不合格。事后分析原因发现，演练前装备保养不到位，电源装置过期失效，导致装备无法供电，操作失灵。

　　演练复盘时，一名战士心有不甘地说：“怎么也没想到会发生这样的情况！”

　　说者无意，听者有心。一个想法在李伟的脑海萌发：能不能像汽车4S店一样，给装备撰写一本《维护保养手册》？

　　演练结束后，李伟立刻开展调研。他发现，尽管每年单位都会统一组织换季保养，但官兵往往对装备状况掌握不够全面，维护难以“对症下药”，保养难免存在盲区、漏洞。整理好调研资料，李伟向旅机关提交了一份关于建立装备维护保养档案的意见。

　　得到上级机关批准后，李伟决定打造一个“样板工程”。他带领维修技术骨干梳理整合装备各类故障申报、保养履历等数据，精确分析装备“健康指标”，并将摸索积累的经验转化为装备维护保养注意事项，编写《维护保养手册》、设置保养提示卡片，让装备状况一目了然，维护保养工作更加科学高效。

　　手册好不好用，官兵最有发言权。随后，李伟带着手册来到训练场，在抢修光缆任务中，一台工程机械车突发故障。操作手邸文育查阅《维护保养手册》，立刻判定出问题点位并及时排除，任务顺利完成。

　　没过多久，某型工程机械车列装该旅。该车辆信息化程度高、操作系统复杂，他们要从零开始学习。这时候，李伟再次主动请缨，带领团队主动到生产厂家、部队院校取经，就装备重点部位保养开展流程化设计，对日常维护保养措施进行量化。数个月后，李伟所在团队掌握了该型装备的日常维护保养方法，能够做到装备性能“一口清”、故障问题“一摸准”。

　　科学精细管装用装，保障能力水涨船高。今年，该旅千里机动至某陌生复杂地域开展装备试验任务，多项装备精细化管理成果在任务中得到有效检验。