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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

用独特设计语言讲好中国故事******

　　作者：郭春方（吉林大学艺术学院院长、文学院博士生导师、一级教授，北京2022冬残奥会吉祥物“雪容融”设计团队负责人）

　　党的二十大报告强调：“推进文化自信自强，铸就社会主义文化新辉煌。”近些年来，我国不断推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展。

　　2022年，举世瞩目的北京冬奥会、冬残奥会中，艺术设计将“中国式浪漫”的民族风带向国际，真正做到在全球化语境中生动地表达“中国性”。令海内外民众感受到，中国设计是一门能够生动阐释中国美学精神、促进中华优秀传统文化焕发新的生机与活力的艺术语言。

　　早在北京冬奥会的筹备过程中，北京冬奥组委在会徽、吉祥物、奖牌、场馆、开闭幕式等全流程设计环节中，充分融入中华文化元素，提炼民族文化符号，对新时代中国文化意象进行解读。为时代画像、为时代立传、为时代明德，在记录时代风采的同时，通过奥运赛事，突破不同文化意识形态下人们的认知差异，向世界展现中国文化魅力、传播中国特色审美价值体系。

　　设计语言展现文化价值。近些年来，奥运会吉祥物作为承载着奥林匹克运动精神与主办国文化形象的重要载体，越来越受到国际奥林匹克委员会及各主办国的关注与厚爱。如今，吉祥物已不再是单一的公共符号象征，更转变为一个承载着主办国文化精神、地域特色、民族品格的视觉文化符号。

　　2019年9月17日，2022年北京冬残奥会吉祥物“雪容融”正式发布。它从一个普通的红灯笼，变为一个担当着使命职责的北京冬奥会的使者，设计团队先后为“雪容融”的灯笼形象加入了雪、如意、鸽子、天坛的形象，融入了剪纸的元素、发光的寓意和中国正月十五“雪打灯”的美好愿景，为红灯笼赋予文化内涵、注入奥林匹克精神、融入优秀的中国传统文化元素。

　　“冰墩墩”和“雪容融”作为2022年北京冬奥会和冬残奥会的吉祥物，先后随“天问一号”着陆火星，随“嫦娥五号”登陆太空，受到全世界民众的关注与喜爱，出现了“墩融难求”“过夜式排队”的抢购热潮。

　　据国际奥委会发布的《北京冬奥会市场营销报告》，在特许经营方面，北京冬奥会吉祥物相关特许商品的销量占全部特许商品的69%。时至今日，“冰墩墩”和“雪容融”仍是深受各年龄段群众喜爱的奥运吉祥物，“一户一墩”“一户一融”仍是人们热议的文娱话题，其周边文创产品在官方销售平台多次售罄脱销，在产生深远文化影响的同时，也带来了不可小觑的市场价值和经济效益。

　　设计创作讲述中国故事。中国设计是具有传统美学精神、艺术哲学思想与民族文化内涵的时代产物，是反映中华民族精神面貌与审美趣味的文化沉淀，是能够服务于国家需求并引领结构创新的艺术符码。

　　艺术与设计的形式是多种多样的，也是悄无声息沁人心脾的。“来时迎客松，别时赠折柳”，在北京冬奥会的开幕式上，耀眼的烟花以享有“国宝”之称的黄山迎客松图案绽放在鸟巢上空，向世人展示中国人民热情、好客的美好品格；闭幕式上，伴随着“人生难得是欢聚，唯有别离多”的悠扬音乐，舞蹈演员生动演绎“折柳寄情”。

　　开幕式倒计时短片中，每一秒钟对应着一个节气、一句古诗的设计，令观众眼前一亮。作为我国历史悠久的农业耕作时序、节令习俗，二十四节气记录着四季的更迭和时光的变迁，是在百姓物质生产生活中逐步形成的民俗文化产物；闭幕式上，依照中国民间“虎头鞋”的设计造型，以十二生肖为设计元素，打造了十二辆生肖造型的冰鞋车。孩子们推动着冰鞋车在赛场滑动，车轮滑动的痕迹钩织起中国结的造型轮廓。二十四节气与十二生肖的设计巧思前后呼应，中华文化元素令世界瞩目。

　　中国作为主办国，在冬奥会、冬残奥会不同环节的设计中，充分发挥主场优势，创新运用冬奥资源，将中华优秀传统文化通过冬奥会这一载体，实现了全球范围的广泛传播。《北京冬奥会市场营销报告》数据显示，2022年北京冬奥会创造了历届冬奥会收视人数的记录，全球共有20.1亿人观看，相较4年前的平昌冬奥会观看人数，增长5%。在文化的传播与输出过程中，冬奥会注重中国语境和国家文明的坚守，注重全球共识性与民族个性的融通，为世人带来了高度的美学享受，向世界展示中国文化的绰约风姿。

　　优秀的设计创作是传承中华文明的艺术介质，是叙述中国美学的时代标识，是承载民族精神的文化载体，具有文化联结作用。北京冬奥会在艺术创作与文化传播层面所带来的深远影响，令我们更加坚信，新时代的设计创作必须坚守中华文化立场，坚定不移地践行文化传承创新的责任与使命，坚持以人民为中心的创作导向，将目光聚焦于大气磅礴的民族故事，创作具有家国情怀、体现民生情怀、能够完成宏大叙事的艺术作品，产生中国艺术的影响力、感召力和塑造力，令世界看到、听到、感受到更加生动、真实的中国。

　　《光明日报》（ 2022年12月28日 13版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）