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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

北京将建立河湖休养生息制度 依法划定禁渔区和禁渔期******

　　中新网北京1月11日电 (记者 陈杭)北京市将建立河湖休养生息制度，依法划定禁渔区和禁渔期，根据水环境质量和水生态健康状况，研究推进重点河湖(河段)水库一定时限的全面禁渔，并妥善解决渔民生产生活问题。到2025年全市污水处理率达到98%，正常年景市内五大流域(永定河、北运河、潮白河、大清河、蓟运河)干流实现“流动的河”，民众亲水需求得到有效满足。

　　北京市日前发布《关于进一步强化河(湖)长制工作的实施意见》，旨在全面落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路，坚持河(湖)长制治水工作机制和责任制，坚持用生态的办法解决生态的问题，坚持治水为民，坚持精治共治法治，以河(湖)长制为总抓手，强化总河长令引领和主导作用，从河流整体性和流域系统性出发，严守河道行洪安全底线和生态保护红线，加快提升水治理现代化水平，不断提高水生态健康水平，让绿水青山成为大国首都的靓丽底色。

　　到2025年全市污水处理率达到98%

　　意见提出，到2025年，北京市河(湖)长制治水工作机制更加完善，责任制体系进一步夯实，水生态空间管控体系基本建立，水资源配置和水务公共服务水平大幅提升，水生态健康状况持续改善，水环境问题基本根治，全市污水处理率达到98%，地表水国控断面达到或好于Ⅲ类水体比例稳步提升，劣Ⅴ类水体全面消除，正常年景市内五大流域(永定河、北运河、潮白河、大清河、蓟运河)干流实现“流动的河”，市民亲水需求得到有效满足。

　　到2035年，北京市水生态健康状况实现根本好转，河湖水系生态系统生物多样性水平明显提高，水生态系统质量和稳定性大幅提升，水清岸绿、鱼翔浅底的河湖景象持续呈现，首都河湖成为造福人民的幸福河湖，现代水治理体系基本建立。

　　实现地表水和地下水协同保护修复

　　意见明确，北京市强化水资源管理，坚持“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”，健全完善水资源刚性约束指标体系，全面落实最严格水资源管理制度，严格水资源“取水、供水、用水、排水及非常规水源利用”全过程管理，强化高耗水行业用水监管。深入实施节水行动，全面压实节水主体责任，做到“管生产必须管节水、管行业必须管节水、管城市运行必须管节水”，推动农业节水增效、工业节水减排、城市节水降损、绿化节水限额，不断扩大再生水、雨水收集利用。

　　同时，强化水生态治理。加快复苏河湖生态环境，根据水资源条件和功能分区要求，最大限度满足河湖基本生态流量；科学认识和处理地表水与地下水补排关系，实现地表水和地下水协同保护修复；加快首都水网规划建设，提高河湖水系连通性，维护河湖健康生命。

　　依法划定禁渔区和禁渔期

　　意见提出，北京市坚持生态优先、绿色发展。牢固树立尊重自然、顺应自然、保护自然的理念，处理好河湖管理保护与开发利用的关系，强化规划约束引导，促进河湖休养生息，维护河湖生态功能。

　　提升河湖栖息地生境多样性和河湖生物多样性，打通五大流域干流和重点支流水岸生物迁徙通道，规范放生行为，防治外来物种侵害。建立河湖休养生息制度，依法划定禁渔区和禁渔期，根据水环境质量和水生态健康状况，研究推进重点河湖(河段)水库一定时限的全面禁渔，并妥善解决渔民生产生活问题。

　　建设生态景观廊道

　　意见明确，北京市强化河湖空间与滨水区域空间融合，提升滨水空间开放共享与管理服务水平，进一步增强滨水空间活力。建设水城共融、林水相依的生态景观廊道，构建一批富含“生态、生活、生机”内涵理念的城市活力空间，打造一批水岸经济带。加快城市滨水慢行系统建设，依法合理布局河湖岸线便民服务配套设施，有序推动适宜河湖水域开展的水上冰上运动，不断满足市民休闲运动游憩需求。提升郊野河湖水生态品质，打造近自然岸线，构建清新明亮、蓝绿交织的生态景观带，提高滨水空间的通达性、宜居性。

　　提升跨省市界河湖联防联控联治

　　意见提出，北京市完善流域统筹协调机制。建立健全跨省市界重点流域管理工作联席会议机制，重点推动官厅水库、密云水库水源保护。充分发挥海河流域省级河湖长联席会议机制作用，强化与相邻省市河长制办公室的工作对接，统筹确定目标任务，统一治理标准，推动流域信息共享，提升跨省市界河湖联防联控联治水平。

　　健全区域协同机制。按照流域统一规划、统一治理、统一调度、统一管理要求，统筹确定跨界河湖不同区域的功能定位和保护目标。市级层面统筹跨区界河湖管理保护，区级层面统筹跨乡镇(街道)界河湖管理保护，明确上下游、左右岸、干支流管理保护责任。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）