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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

二十大代表风采丨柯晓宾：坚守高铁安全一线 诠释大国工匠精神******

　　中新网北京10月13日电 题：柯晓宾：坚守高铁安全一线诠释大国工匠精神

　　中新网记者 刘育英

　　扯断一根头发的力度大约在1800毫牛，手工调整片弹簧结构的触片仅为这个力道的十分之一。“只有上帝亲吻过的手才能将力道控制得如此精准。”中国通号西安工业集团沈信公司电器中心调整三班班长柯晓宾就长了这样一双手。

　　柯晓宾所从事的工作，是对继电器的接点进行调整。“高铁有三大技术系统：控、车、路。继电器作为列车运行控制系统的‘神经元’，大到车站的控制中心，小到一个信号灯，每一个电路的切换都离不开它”，柯晓宾向中新网记者介绍。

　　继电器手工调整工作在全世界都是难题，人工调整精确度是机器调整所不能及的，国外的公司也都是通过人工调整精确度。调整接点间距的误差需要控制在0.05～0.1毫米之间，调整触片的力度要控制在200毫牛左右，稍有瑕疵就会直接影响电气特性和性能指标导致前功尽弃。

　　柯晓宾所在的中国通号西安工业集团沈信公司是一家“隐形冠军”企业，也是中国最大的铁路信号继电器生产基地。公司年产量近60万台，国内市场占有率达70%以上，广泛应用于国内外铁路和城市轨道交通领域。

　　“对继电器的调整工作，难点之一是对力度的掌握；其次是需要左右双手同时进行调整”，柯晓宾介绍，为确保接点片一次就能调整到位达到规定指标范围，一个动作有时候就要练几十遍甚至上百遍。

　　为了能使双手调试力度相当，柯晓宾专门买了握力器，反复练习手腕力度，仅用半年多的时间，她就已经能够独立承担调整继电器任务，完全胜任岗位。2010年至今，她先后获得“中央企业青年岗位能手”“中央企业技术能手”“全国技术能手”等荣誉称号，逐步成长为调整线上“大师级”的人物。

　　2003年，20岁的柯晓宾从铁路机械学校毕业后，进入中国通号西安工业集团沈信公司工作。2010年，柯晓宾参加当年的全国职业技能大赛，学习了关于继电器的理论知识。在此之前，柯晓宾在手法上、技能上已经积累了非常多的经验，而理论学习，让她明白了许多实践操作背后的原理。

　　通过多次比赛，柯晓宾逐步成长，并获得“全国技术能手”称号，职业道路也变得开阔。从“是什么”到“为什么”，理论与实践的融会贯通，产生了化学反应，这份工作变得有意思起来。

　　前两年，公司有一款继电器的新产品问世，相对于老产品，安全性、可靠性、使用寿命都得到了很大的提高，但是该继电器的一个项点返修率非常高。柯晓宾带领QC小组成员开展课题攻关，通过不断的试验和调试，解决了该继电器在调整序的瓶颈问题，显著降低了返修比率。

　　“这件事给我的触动非常大，通过我们调整序职工的努力，竟然可以解决继电器设计生产方面这么大的难题。”2017年柯晓宾创新工作室成立以来，柯晓宾带领团队攻克生产难题29项。

　　柯晓宾所在的调整序，是一个工匠精神薪火相传的“明星”工序。2012年，柯晓宾的师父崔宝华当选党的十八大代表。2017年，柯晓宾当选党的十九大代表。2018年，柯晓宾的徒弟牛菲菲当选为共青团十八大代表。

　　2022年，柯晓宾又成为党的二十大代表。谈到履职的体会，柯晓宾表示，随着时间的推移，愈发感觉首先要把自己的本职工作做好，练好过硬本领，担实岗位责任，严格要求自己，在工作中发挥模范标杆作用；其次，遇到任何困难、挑战，要能够站出来迎接挑战，关键时刻冲锋在前，克服困难，解决问题。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）