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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

日本紧绑美国“战车”图谋为己松绑（观象台）******

　　1月中旬，日美首脑会谈将在华盛顿举行。这将是岸田文雄就任日本首相后，首次在白宫与美国总统拜登会谈。日媒预计，岸田文雄将就日本《国家安全保障战略》《国家防卫战略》《防卫力量整备计划》等3份安保文件的修订及大幅增加防卫费向美方进行说明，进一步深化日美同盟关系。这一举动的目的不言自明，那就是将日本进一步绑上美国“战车”，并为复活日本“军事大国梦”做更多铺垫。

　　2022年12月，日本政府内阁会议通过新版《国家安全保障战略》等3份安保文件，明确写入将打造“反击能力（攻击敌方基地能力）”，并计划在2026年度部署美制“战斧”远程巡航导弹。同时，文件提出将2023年起的5年防卫费总额增加约43万亿日元，是现行5年（2019年至2023年）防卫费总额的1.6倍。日本还计划到2027年，将防卫费及相关预算占日本国内生产总值（GDP）的比例由现在的约1%提高至2%左右。

　　根据修订后的文件，日本将实际上放弃战后奉行的“专守防卫”原则，并将突破诸多战后禁忌，如进一步放宽“防卫装备转移三原则”扩大武器对外出口、深化军民一体化等。这立刻引起国际社会对日本重蹈覆辙走军事大国路线的深重担忧。如日本反战和平组织“和平构想建言会议”发表声明所言，3份文件将使日本再次成为能发动战争的国家，是极其危险之举。

　　然而，面对国内外一片反对之声，日本政府非但没有悬崖勒马，反而在歧途上一路狂奔，宣称这是日美同盟的新开始，将进一步加强与美国的军事协作。修订后的安保文件多处写明日美防卫合作相关内容，如发动反击能力时，“日美将合作应对”；在美国等关系密切的他国遭攻击、导致日本存亡受到威胁的“存亡危机事态”时，不排除行使反击能力的可能性。此外，岸田文雄访美期间还将与拜登总统讨论加强日美防务合作，并提出修改《日美防卫合作指针》，该文件规定了自卫队与美军的职责分工。

　　对于种种通过“武装自己”来示好美国的举动，岸田文雄政府明面上的理由是担忧出现突发事态时“遭美国抛弃”，因此以宣称增强防卫力的方式来得到美国更多帮助，真实目的却是一步步打破和平宪法限制，倚美自强、扩军备战。

　　对于日本的“投怀送抱”，美国乐见其成。美国白宫、国务院与五角大楼相继发表声明，欢迎日本政府公布的3份安保文件。但在日本国内，安保文件修订后，岸田文雄内阁支持率创下新低，仅为25%。明眼人都非常清楚，安保政策调整后，对美国地区战略而言，日本的作用将从过去的后方支持防御，即所谓“盾”，逐步发展成兼具“矛”的功用。这意味着，未来日本将进一步被纳入美国战略轨道，日美在地区内联手滋事的可能性不断增加。这无疑给日本周边国家乃至国际社会带来严重安全隐患。有日本学者犀利指出，3份安保文件意味着日本防卫政策大转折，是一种“新军国主义”。

　　历史上，日本曾步入军国主义歧途，犯下侵略扩张和反人类罪行，给亚洲和世界带来深重灾难。日本把自己紧绑上美国“战车”，不断谋求进攻能力，试图冲破和平宪法约束，是对世界和平的重大威胁。（严瑜）

　　《 人民日报海外版 》（ 2023年01月07日 第 06 版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）