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
考古发现石峁遗址目前最高等级墓地 彰显石峁社会文明化程度******
中新网西安1月12日电 (记者 阿琳娜)记者12日从陕西省文物局召开的新闻发布会获悉，考古人员在皇城台发现目前石峁城址和石峁文化最高等级墓地。据介绍，皇城台高等级墓地更加彰显出石峁社会的文明化程度，是石峁已进入早期国家形态的重要实证，是近年来中华文明探源工作的重要收获。
图为出土玉锛。 陕西省文物局供图2022年度石峁遗址的发掘集中在皇城台上，揭露了发现于2018年的皇城台高等级墓地的冰山一角。同时，为尽快促成大台基南护墙的整体保护规划，揭露了大台基西南角。
大台基西南角与最早发现的大台基东南角形制一致，为弧形转角。此次发掘还发现有十几件精美的石雕，其中以西南转角处的石雕最具特征。该石雕为青绿色砂岩制成，砌筑于大台基的西南转角处，转角部分设计为圆弧形。由于以往发现的石雕有风化不一、倒置、排列散乱等现象，模糊了对石雕用途的认识，大台基西南转角石雕的发现证实了大量砌于大台基护墙上的石雕均特为大台基所制作。
墓地择址在大台基西侧一处东高西低的坡地上，目前确认了墓地的东界、西界，南界、北界还需要进一步的发掘。在东界墙上发现有进入墓地的门道。结合之前在平行于东界墙的大台基西夹墙上发现的形制相似、位置相近的门道，专家认为这两个门道串联起了宫殿区和墓葬区。
图为皇城台墓地的墓葬。 陕西省文物局供图2022年度共发现墓葬20座，其中5座石棺墓、3座小型竖穴土坑墓、12座大型竖穴土坑墓。根据墓地内石墙的走势和大型竖穴土坑墓的排列，将目前揭露出来的墓地分为南、北两区。南区墓葬数量多，被石墙划分成数排，排列规整。
图为皇城台墓地的墓葬。 陕西省文物局供图皇城台墓地大型竖穴土坑墓的形制、出土器物与韩家圪旦地点、神圪垯梁遗址、寨山遗址的墓葬基本一致。推断皇城台高等级墓地年代不早于石峁文化中期，绝对年代在公元前2100年至公元前1800年。
据介绍，皇城台墓地为目前石峁城址和石峁文化发现的最高等级墓地，与“大台基”共同构建起皇城台上“前宫殿—后墓地”的基本格局。结合以往发现，石峁文化墓葬相似程度高，分级标准明确，等级差异明显，是讨论石峁社会的复杂化现象的重要资料。(完)
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