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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

教你五步把疼痛说清楚******

　　人在一生中或多或少都会经历疼痛困扰，91%的中国人经历过身体疼痛，34%的人每周都会经历身体疼痛。很多疾病最初被发现也是因为疼痛。能够正确描述你的疼痛有助于医生更准确找到背后的原因。然而，很多患者花费了很多时间也说不清自己怎么个痛法。

　　本周是中国镇痛周，学会下面“5步描述法”，您就对自己的疼痛情况掌握得八九不离十了。如果您还会自备一个笔记本，并能动态记录疼痛的变化，那就更能让医生迅速读懂你的痛！

　　第一步：告诉医生疼痛的部位

　　是脖梗子、肋叉（三声）子、胯骨轴子，还是波棱盖儿、脚脖子？如果说不清楚，可以当场掀开衣服给医生看。

　　如果是线上复诊的患友，可以画张示意图或者找张人体照片标记出疼痛的部位，帮助医生理解。

　　第二步：想想疼痛时间与频率

　　“持续时间”是指疼痛第一次出现的时间，是一周前、两月前、半年前、还是五年前。

　　“发作频率”是指一直痛（持续性）还是一阵儿一阵儿的，也就是阵发性的。如果是阵发性的，那么每次发作时间有多长，每阵发作间隔有多长。

　　很多患者不知道的是，有时候经过治疗，疼痛的程度也许缓解不明显，但是发作频率降低、发作时间缩短，也是病情改善的标志。

　　第三步：试着描述一下疼痛的性质

　　这就是医生口中常问的“怎么个疼法儿”？

　　表达能力强的患者，通常会给出各种各样有意思的形容。比较具有代表性以及专业性的描述大致如下，大家对号入座即可：酸痛、胀痛、火烧痛、针扎痛、串电痛、蚂蚁爬、绞痛、一碰就痛、刀割痛……

　　第四步：进阶到描述“疼痛的程度”

　　这便是俗称的“有多痛”。

　　向医生形容有多痛，可以利用视觉模拟量表给疼痛程度进行打分。如果我们将疼痛程度分为10级，最痛打10分，完全不痛打0分，从无痛、轻微疼痛、轻度疼痛、中度疼痛、重度疼痛到剧烈疼痛，您的疼痛程度可以打几分？

　　如果还是不能理解或者不好描述的话，简单告诉医生，夜间是否影响睡觉、白天是否影响工作生活也是可以的。

　　第五步：回忆诱因及影响疼痛因素

　　“诱因”指的是首次出现症状时可能的诱发原因，比如劳累、剧烈运动、外伤……

　　“加重或缓解因素”指的是疼痛出现以后，什么情况下会轻一点，什么情况下会重一点。比如休息、弯腰、排便、用药之后会好一些；按压、运动、睡眠不足之后会加重等。

　　文/崔旭蕾 陈思（北京协和医院）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）