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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

广东“文物医生”李涛：妙手匠心让文物起死回生******

　　中新网广州11月21日电 题：广东“文物医生”李涛：妙手匠心让文物起死回生

　　中新网记者 程景伟

　　在纪录片《南粤工匠》中，一件残破不全的清朝光绪年间书法名家作品，摆在了2021年“南粤工匠”称号获得者、广东省博物馆文物保护科技中心有机文物修复组组长李涛的“手术台”上。由于在岭南乡间民宅尘封百余年，该作品上的字迹如同断了线的珍珠散落开来。这件让很多人一看无法挽救的书法作品，在李涛手中却有了起死回生的可能。

　　“判断文物材质、区分病害类型、计算病害程度、绘制病害图等，通过设计一套完整的‘治疗’方案，确保每一步都‘药到病除’。”确立了方案后，李涛开始了修复“手术”，棕刷、排笔、糨糊等工具轮番上阵，染、刷、推、压、刮等技法一一上场，使得原来破损的文物焕然生辉，零圭断璧重回连城之价。

　　纪录片《南粤工匠》11月18日在珠江频道首播，首集讲述了文物修复师李涛的匠心故事。日前，李涛在广州接受了记者采访。

　　在李涛看来，除了本身技术要过硬，跨学科合作也是南粤工匠突破自我的体现。他说：“文物修复与保护本身就是跨学科的综合性工作，广东省博物馆文物保护科技中心既有生物学博士，也有化学、材料和仪器分析等领域的专家。很多修复方案制定前，需要对文物的保存情况进行鉴定，用专业设备检测文物主要构成成分，内部结构的损伤程度等，才能进一步‘对症下药’。”

　　李涛经常打交道的书画文物，主要是以纸张、画绢为材料的书写、印刷和绘画作品，其本体为动植物纤维类有机物质，容易受到环境的影响，温度、湿度、光照、空气污染物以及氧气、酸和碱等都会直接或间接影响书画文物的寿命，导致出现发黄、褪色、机械强度下降，甚至出现粉化等现象；此外，这类书画文物还是昆虫、霉菌最爱光顾的“营养基”。

　　因此，每一件文物艺术品进入广东省博物馆库房前，都要进行消毒杀菌。“不然，库房内其它原本‘健康’的书画文物会一起遭殃。”近年来，李涛接到的“病号”种类越来越广泛，除了狭义的古代书画外，还有地契、中外古籍、隋唐写经、圣旨诰命等。其所修复的藏品质地，也可以细分为绢本、宣纸和机械纸等许多类型。

　　作为古今的“摆渡人”，文物修复师要常怀敬畏之心，李涛常告诫自己：“你做过的东西，能不能经得起后人推敲，能不能经得起时间的检验。”

　　“我们经手的文物都有附带一个修复档案，详细记录了修复时间、技法、原材料等信息。”李涛希望，在有生之年，其修复过的文物依然保存完整，“那将是对我职业生涯的最大肯定”。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）