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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

居然，藏着这么多“电费刺客”！******

　　文/汪俐辰

　　近日，上海市一女子晒出12月用电账单，上了热搜！这张账单也让很多人大为震惊：11月只交了197元电费，12月却发现自己欠费3481元。排查后发现“电费刺客”，竟是忘关踢脚线取暖器。

　　电费蹭蹭上涨，却不知原因为何？家中电器，如何使用更省电？国是君为大家揪出以下“电费刺客”，省电小妙招get！

　　“刺客”一：电暖器

　　一到冬季，特别是没有暖气的南方，各种电暖器齐上线，功率一般都不小，费电程度也可想而知。这时该如何省电？

　　首先，最好不要频繁开关电暖器，一般电暖器在启动时候是最费电的。

　　其次，使用电暖器时，温度无需开太高，调到人体舒适的程度即可。同时也尽量不要频繁调节电暖器的温度，以免在不停切换高、低功率的过程中损失电能。

　　当然，最重要的是如果有较长时间不在家，特别是春节回家过年之前，使用电暖气的一定记得关暖气！关暖气！关暖气！

　　“刺客”二：电热水器

　　电热水器无疑是冬季的耗电大户，建议在使用时根据季节调整电热水器的温度。在冬季，可将温度调至55℃左右。

　　如果家里人多，热水器使用频繁，那最好不要经常插拔电源插头，频繁开关反而更耗电。倘若不是经常使用或家里人少，建议使用完后拔掉电源，用时再提前打开。

　　此外，随着使用年限的增加，电热水器镁棒水垢会越来越厚，从而导致加热效率越来越低，也更加费电。建议定期检查、更换镁棒、清理水垢。

　　“刺客”三：空调

　　当空调制热时，温度每调低2℃，可节电10%以上。

　　在冬季，可将空调温度设定在20℃左右，并将吹风口调至向下吹，这样吹出之后热空气自然上升，制热效率高，节能又减耗。

　　此外，避免频繁开关空调。如果短时间外出，可将家中的空调调至睡眠模式。

　　空调在制热时，很容易积灰，如果长期不清洗，将会越来越耗电。建议一个月左右清洗一下空调滤网和散热翅片。

　　“刺客”四：冰箱

　　年关将至，冰箱也要被年货塞满了。但要注意的是，冰箱内食物不管是太满还是太空，都会比较耗电，一般放置三分之二的食物最为省电。

　　其次，尽量减少冰箱门开关的次数。从冰箱取出食物后要迅速关门，这个习惯长期保持能省不少电。同时可以根据季节进行档位调节，冬天可以将冰箱室内温度调至4-5档，比较省电。

　　此外，冰箱摆放位置也与电费挂钩。尽量放置在阴凉通风处，避免阳光直射，远离热源。冰箱的顶部及左右两侧和背部距离墙壁应该留10~20cm空间位置，以利于冰箱散热，从而减少电耗。

　　超龄、蒙灰都更费电

　　超龄电器

　　超过安全使用年限的家电存在漏水、漏电、引发线路短路等隐患，耗电量也高于原耗电量约20%—40%。如果出现噪音过大、效果变差等老化特征，建议及时保养或更换，避免电器安全事故。

　　蒙灰家电

　　布满灰尘的电脑主板和电源大约会增加30%的耗电量；

　　布满油渍的油烟机运行负担加重，耗电量也随之增加15%—30%；

　　冰箱冷冻室的冰霜厚度达到4—6毫米时耗电量会增加30%左右；

　　水垢、灰尘、油渍像是套上“脏马甲”，不仅容易滋生细菌、影响电器工作效率，还会不知不觉“偷电”，建议及时给家电去污除尘。

　　综合自国网浙江电力、封面新闻等

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）