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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

监狱女警高变：行走刀锋上 治病医心“摆渡人”******

　　“注意点！小心我出狱后报复你。”为一名偏瘫罪犯做针灸时，她曾被恶狠狠恐吓；只因提醒患糖尿病的罪犯饮食要忌口，她被一个啃过的苹果砸在腿上……在24年高墙工作中，这些情景对江苏省新康监狱(江苏省监狱管理局中心医院)四监区党支部书记、监区长高变来说，早已司空见惯。

　　1999年，24岁的高变从医学院毕业后来到江苏省新康监狱(江苏省监狱管理局中心医院)当了一名监狱警察。她具有双重身份，作为警察，要时刻关注罪犯的所思所想，进行教育改造；作为医生，她要对病犯进行日常监管医疗。常年奋战在监区、病区第一线的高变，先后被授予“江苏省优秀共产党员”“江苏省五一劳动奖章”“司法部双百政法英模”等荣誉称号，2022年被授予全国“人民满意的公务员”称号。

　　“他们有时大吼大叫、在地上撒泼打滚、指着你鼻子骂……说实话，面对这些罪犯，一开始确实会害怕。”高变所在的江苏省新康监狱(江苏省监狱管理局中心医院)，承担着全省监狱艾滋病等传染病犯和重病、大病罪犯的改造治疗工作。许多艾滋病犯，尤其是一些被判处死缓、无期徒刑的病犯，往往容易产生怨恨、绝望、狂躁等极端负面情绪，负责改造、医治他们的监狱民警面临的压力可想而知。

　　“我身上多处溃烂，高主任每次查房时，都会细心帮我换药清洗。我是艾滋病人，可是高主任一点都不嫌弃，我当时真的很感动。”正在服刑的病犯王欣(化名)感慨地说。像王欣一样真诚感谢高变警官的病犯还有很多。无数个深夜，高变被急诊电话惊醒，她都迅速赶来，投入到紧张的救治中。高变直言，对待病犯要走入他们的内心世界，才能帮他们身心兼治。

　　高变告诉中青报·中青网记者，工作以来接触最多的是30岁以下的年轻病犯。她剖析说，从犯罪心理学来看，他们生活自理能力差、喜欢以自我为中心，叠加身患重病的痛苦，使这些年轻人更冲动易怒。

　　未成年人周灵(化名)给高变留下了深刻印象。5年前，周灵因盗窃罪被判处有期徒刑3年。17岁的她不仅精神发育迟滞，还患有艾滋病、心脏病、严重的皮肤病。入监后，周灵行为怪异，不服管教，有时整夜用手敲床不睡觉，无故大喊大叫，同监舍的人都很嫌弃她。

　　“起初她特别排斥我们，说话时都是斜着眼看人。”针对周灵的异常行为，高变带队成立专门小组，在一次次的接触中，细心的高变发现，周灵如果不高兴，会将手和指甲咬破出血。血液是艾滋病毒传播的主要途径之一，同监舍的病犯多次提醒高变警官不要再管周灵了，注意自身安全。对高变而言，不放弃、不抛弃每个病犯是监狱警察的职责。

　　经过与周灵的进一步深入接触，高变得知，在周灵童年时，患有精神病的母亲去世，此后，她经常被姐姐虐待，8岁起就离开家，以网吧为家，以偷窃为生，染上了多种疾病。高变意识到，从小无人管教的周灵，缺失家庭教育，内心极度缺乏关爱，高变想办法走入周灵的内心。

　　“我和她说，我家孩子和你一样大，你有什么心里话可以对我说。”高变以一名母亲的角色，时常关心陪伴周灵。慢慢地，周灵敞开心扉，高变得知周灵最想念她的爷爷。经过多方寻找，终于辗转联系上了周灵的爷爷，与爷爷通上电话的那一刻，周灵开心得哭了。高变发现，从那以后，周灵的眼睛里有了光，对她也多了一份信任。

　　功夫不负有心人。在高变耐心教育感化下，周灵改掉了很多怪异行为，并开始阅读书籍，还写信给远方的爷爷。当她第一次怯生生地喊出“高妈妈”时，高变的眼睛不禁湿润了。如今的周灵已刑满出狱，重回人生正轨。

　　高变称，做一名监狱警察不仅需要一颗强大的内心，充满勇气去克服各种困境，还需要不断学习多种知识。在帮助一名年轻的少数民族病犯李田(化名)治疗时，刚开始听不懂对方说话，高变多次和她谈话沟通，然后反复听交流音频学习对方的语言，“现在对方说十句，我至少能听懂七八句”。

　　2020年年初，武汉疫情形势严峻。高变带头递交了援鄂请战书，担任江苏监狱援鄂医疗队副领队、医疗组组长，带领11名监狱医护人员“逆行”奔赴武汉。

　　“我没病，我不要吃药！”一天，高变在武汉某方舱医院给病人发药时，一名患有精神病的病人突然情绪失控，大喊大叫。面对突发情况，高变毫不犹豫地冲上前，迅速进行安抚和控制，病人的情绪逐渐缓和。汗水模糊了护目镜，渗透了口罩，同事们为她竖起了大拇指。

　　56个驰援日夜，高变写下了27篇战“疫”日记。她说自己也害怕被病毒感染，但作为警察、医生，疫情面前就是战士，不能退缩。最终，经过医疗队共同努力，他们负责管理的病人康复出院，实现了“零感染”。

　　24年来，高变始终以改造罪犯成为新人作为监狱工作的职责使命，一直初心如磐，无惧风雨。

　　“这些病犯都违法犯罪了，你为什么还要不遗余力去拯救他们？”面对质疑声，高变坦言，要始终以改造人为宗旨，依法依规让病犯的生命权利和尊严得到保障。

　　常有这样的情景，经过教育改造、刑满时准备离开监狱的罪犯，突然要求和高变来个拥抱，这让她心中涌起欣慰之情，“能帮他们弃恶从善、走向新生，让他们不再危害社会，成为守法公民，这就是监狱警察的工作意义所在。”

　　如今，在高变的带领下，不少青年监狱警察快速成长，她希望和这支充满朝气的年轻队伍继续前行、奋进。

　　中青报·中青网记者 先藕洁 来源：中国青年报

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）