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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
“中国车谷”奋力打造产业创新大走廊******
中新网武汉2月3日电 (李金友 徐金波)搭乘全自动无人驾驶新能源出租车，平稳地停靠在武汉经济技术开发区(又称“中国车谷”)体育中心4号门附近后，乘客姚女士啧啧称奇，“无论是走东风大道高架桥，还是穿行社区道路、避让障碍物，车辆都非常平稳，自动规划的行驶道路也非常快捷。”
武汉经济技术开发区管委会负责人3日表示，当前，电动化、智能化潮流加速重构全球汽车产业格局。“中国车谷”正以大产业带动大创新，以大创新引领大转型，进行“二次创业”，推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。
图为武汉经开区全力打造新能源汽车全产业链发展示范区(资料图) 武汉经开区供图“中国车谷”位列国内汽车强区第一方阵
30多年前，承载着武汉的“汽车梦”，武汉经济技术开发区应运而生，实现从“一辆车”“一个企业”到“一个产业集群”的“三级跳”。如今，这里汇聚了世界500强东风汽车集团有限公司总部、9家整车企业、13个整车工厂、500多家知名汽车零部件企业，成为中国汽车产业最密集的区域之一，赢得了“中国车谷”的美誉。
汽车是湖北第一大支柱产业。2022年，该省将新能源与智能网联汽车确定为突破性发展的五大优势产业之一，提出实施汽车产业高质量发展三年行动，加快建设中国重要的汽车研发和生产基地。作为湖北省汽车工业的主战场，“中国车谷”坚定发展新能源与智能网联汽车，推动汽车产业增量转型，并于当年6月设立智能网联和电动汽车产业园，引进百亿级重大项目，全面提升产业能级和核心竞争力。
目前，岚图汽车、路特斯汽车全球智能工厂、东风本田新能源工厂、猛士科技等7个新能源整车厂如雨后春笋“破土而出”，中创新航、智新半导体等“三电”项目“串珠成链”，已建、在建新能源汽车产能达130万辆，位列全国汽车强区第一方阵。去年底，以“中国车谷”为龙头，“武襄十随”汽车集群入选国家先进制造业集群。
武汉经开区负责人表示，“中国车谷”将抢抓新能源汽车市场黄金窗口期，更准确地把握技术变革方向和产业变革趋势，建设前端、尖端、高端的新能源与智能网联汽车产业发展新生态。
图为车辆在“中国车谷”道路上行驶(资料图) 武汉经开区供图创新推动车谷迈向“自动驾驶之城”
近日，武汉市正式公布第五批智能网联汽车开放测试道路。道路全长约344公里，全部位于“中国车谷”。至此，武汉经开区成为中部首个全域道路支持智能网联汽车测试的区域，迈向“自动驾驶之城”。18家自动驾驶企业的百辆自动驾驶汽车在“中国车谷”智能网联汽车开放测试道路上开展测试、运营。
在“中国车谷”，搭乘东风悦享“春笋号”无人驾驶小巴成为诸多市民日常出行的选择。2021年12月至今，东风悦享已在“中国车谷”开通10条自动驾驶商业运营路线，投放运营车辆40多台，累计运营里程33.6万公里，其中“春笋号”安全接送乘客5.5万人次。
东风悦享首席执行官李凯说，今年二季度起，还将陆续拓展20条运营路线，投放车辆300余台。
与李凯有同样感受的还有百度自动驾驶安全与政策负责人吴琼。2022年8月，武汉、重庆在中国率先发布自动驾驶全无人商业化试点政策，随即，百度旗下自动驾驶出行服务平台“萝卜快跑”全无人自动驾驶出租车就驶上了“中国车谷”街头，实现跨区通行和“全无人驾驶夜间运营”，迄今已服务了140万个订单。
近年来，武汉经开区以建设国家智能网联汽车(武汉)测试示范区为契机，构建自动驾驶产业生态。自动驾驶研发创新平台、武汉智能网联汽车产业创新联盟、新能源与智能网联汽车产业创新联盟、中国电动汽车百人会武汉基地等“双智”平台，集合产品研发和转化、中试熟化、孵化服务、人才服务等功能，建立了1个院士工作站、23个联合创新实验室和1个国家级智能交通技术创新中心，推动形成了6项智能网联相关法律法规和技术标准，发布了智能网联道路建设标准。
图为航拍“中国车谷”(资料图) 武汉经开区供图引“智”入“谷”建设产业创新大走廊
新年伊始，位于武汉经开区军山新城的未来技术创新研究院中试基地再度“迎新”。来自华中科技大学多功能导体隔膜中试及产业化项目正式入驻并开展产线搭建。该项目对解决当前锂离子电池的安全问题和提升电池的电化学性能具有重要意义，可为中国新能源和半导体产业链筑起安全屏障。
近年来，“中国车谷”与高校、科研院所和龙头企业携手助力科技成果转化。2022年5月，“中国车谷”与华中科技大学共建未来技术创新研究院，聚焦汽车、新材料、新能源、数字经济等产业，打造中试平台集群，产生一批高质量创新成果，培育孵化一批高质量企业。
2022年，“中国车谷”引“智”入“谷”，华中科技大学国际教育科技创新园区(军山校区)、武汉理工大学“三院”、武汉商学院马影河校区先后启动。今年，该区力争新增10个以上高水平创新平台，引育12个中试平台。
同时，“中国车谷”先后出台“科创33条”、人才强区“黄金十条”等创新政策，并向3000多家企业累计兑现惠企奖励资金近30亿元。
落户于“中国车谷”的亿咖通科技，用5年时间快速成长为全球化出行智能科技公司，成为湖北省2022年唯一“驼鹿”企业。该企业负责人称，“落户武汉短短几年时间，亿咖通科技融入了市区创新政策营造的创新氛围中，产值增长14倍多。”
武汉经开区负责人表示，未来将把科技创新的第一生产力变为“二次创业”腾飞的“最大推动力”，充分发挥“武襄十随”国家级汽车产业集群龙头优势，加快集聚高端创新要素，每年拿出不低于20亿元支持创新发展，全力开辟新领域、新赛道，建设车谷产业创新大走廊，为武汉建设具有全国影响力的科技创新中心贡献力量。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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