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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

粮食产量连续八年超一点三万亿斤——从丰收答卷看端牢饭碗底气与实力******

　　冬至时节，寒风瑟瑟。尽管皖北平原温度已降至零摄氏度以下，安徽省涡阳县宋来宝农作物种植专业合作社理事长宋来宝却并不担心庄稼地里的麦苗。“目前田里的麦苗80%以上是壮苗，抗冻性强。”

　　宋来宝告诉记者，2022年他种植了约3000亩小麦，苗情长势好得益于前期科学种植，“播种期里，我对农田进行了两次机器镇压，土壤上实下松，保温性更好，确保麦苗能够安全越冬。”

　　粮食安全是“国之大者”。今年，我国有力克服北方罕见秋汛导致冬小麦晚播、局部发生新冠肺炎疫情和南方持续高温干旱等不利因素影响，全年粮食实现增产丰收，粮食产量连续8年稳定在1.3万亿斤以上，彰显了端牢中国饭碗的底气与实力。

　　耕地是粮食生产的命根子。去年底召开的2021年中央农村工作会议部署抓好粮食生产，明确要求“稳定粮食面积”。

　　今年，中央继续提高小麦、稻谷最低收购价，稳定玉米、大豆生产者补贴和稻谷补贴政策，先后向实际种粮农民发放一次性补贴400亿元，提高农民种粮积极性。各地强化耕地用途管制，通过退林还田、间套复种、农田连片整治等方式，挖掘面积潜力。全国粮食播种面积17.75亿亩，比上年增加1051.9万亩，增长0.6%。

　　耕地保护既要保数量，也要提质量。今年以来各地加紧推进高标准农田建设，不断改善农业基础设施，为实现粮食高产稳产、农业高质高效奠定基础。到2022年底，我国高标准农田将累计建成10亿亩。

　　在河北省秦皇岛市昌黎县马坨店村，老书记刘兆云望着阡陌纵横、路畅渠通的农田告诉记者，近年来村里实施方格布局、完善田间灌排设施、整修农田道路等工程措施，达到地平整、土肥沃、水畅流、路相通的标准，极大提高了土地质量和土地利用率。“现在1个小时就能浇完一亩地，不仅降低成本提高效率增加了效益，还解放了劳动力，粮食产量和亩效益也大大提高。”刘兆云说。

　　向良田要粮，也要向科技要粮。从智能农机、植保无人机等新装备的推广，到保护性耕作、测土配方施肥、病虫害绿色防控等新技术的运用，依靠农业科技不断提升粮食单产水平，成为粮食连年丰收的关键密码。

　　“作为新型农业经营主体，在小麦越冬保障上，现在我们更加注重因地因苗科学管理，针对弱苗，在温度适宜时将增施叶面肥促进麦苗由弱转壮。”宋来宝说。

　　在北大荒集团，无人种田、无人收割等智慧生产方式已大量应用，5G、北斗导航、移动互联网等技术和服务团队的加盟，形成了各方支撑粮食生产的合力。当前，黑龙江省农业科技进步贡献率达69.4%，农作物耕种收综合机械化率达98%。我国整体农业科技进步贡献率已突破61%，农业科技研发实力进入世界前列。

　　着眼未来，我国稳定粮食生产仍然面临一些风险挑战，要始终绷紧粮食安全这根弦，抓紧抓牢粮食生产，把饭碗牢牢端在自己手中。

　　党的二十大报告要求，“全方位夯实粮食安全根基”。近日召开的中央经济工作会议提出，“实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动”。

　　“要实现粮食稳产增产，必须要不断完善粮食生产支持政策，强化现代农业基础支撑，确保三大谷物面积稳定在14亿亩以上，口粮面积稳定在8亿亩以上，粮食产能要持续稳定在1.3万亿斤以上。”中国人民大学教授、国家粮食安全战略研究院院长程国强说。（记者汪子旭 水金辰）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）