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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

康复后，这些人群要小心二次感染******

　　目前很多新冠病毒感染者逐渐康复，然而，不少人担心，如果新冠病毒的毒株不同，是否会再次感染。为此，科技日报记者专访了中国工程院院士张伯礼，请他就新冠病毒二次感染的相关问题进行解答。

　　转阴后3—6个月内发生二次感染概率较低

　　“再次感染新冠病毒的概率主要与人体免疫水平、病毒株变异以及后期个人防护有关。”张伯礼说，相较于早期变异株，奥密克戎可能引发更多的突破性感染和重复感染。

　　不过张伯礼表示，大家也不用过于担心，虽然尚未有大样本人群证据显示奥密克戎变异病毒株感染后持续免疫的具体时间，但在新冠病毒感染后，人体免疫系统已在发挥作用。根据当前临床观察，感染后3—6个月内发生新冠病毒二次感染的概率还是比较低的。

　　与此同时，很多人担心二次感染新冠病毒会加重症状。对此，张伯礼表示，二次感染新冠病毒的症状与是否有基础疾病、病毒感染剂量以及个人身体状况等多种因素相关。但从目前多数报道来看，由于机体已产生免疫力，第二次感染的症状一般会较上次轻。

　　不过，他强调，也有少数研究报告显示，与仅感染过一次的患者相比，再次感染的患者出现并发症的风险更高，包括肺部、心血管、糖尿病、胃肠道和神经系统等并发症。

　　建议康复六个月后接种新冠疫苗

　　“虽然短时间再次感染相同新冠病毒变异株的可能性不大。但免疫力较差的人群容易反复感染，包括老年人、婴幼儿、有基础疾病的人群以及免疫缺陷人群，短期内存在二次感染的风险，特别是面对新的变异株时。”张伯礼介绍，医生、护士等高风险岗位的人群，所处工作环境传播风险高，接触变异毒株多，工作强度大，二次感染的风险较高。

　　“为了避免新冠病毒变异毒株的再次感染，转阴后也要继续做好个人防护。”张伯礼强调，“阳康”6个月后可以接种新冠疫苗，最好采用序贯策略，注射异种疫苗，以强化免疫屏障。

　　对于新冠病毒感染康复者而言，预防二次感染最好的办法仍是落实好防护措施，包括戴口罩、注意手卫生、注意休息、勤通风、保持社交距离等，特别是对老年人和儿童“阳转阴”患者，应当注意保暖，尽量少聚集，保证良好的卫生习惯，注意营养饮食，增强免疫力，尽量降低再次感染的风险。

　　如果出现再次感染，一定要首先分清“复阳”与二次感染。“复阳”发生在转阴后2—3周内，患者一般无明显临床症状，主要是体内残留病毒片段检测出的阳性，一般没有传染性；而二次感染一般发生在首次感染后数月至一年内，相当于一次新的感染，一般有临床症状出现，并且病毒核酸载量较高，具有传染性。

　　“‘复阳’患者一般无需再治疗，注意休息，合理膳食和营养即可。”张伯礼提醒，二次感染的患者需再次进行规范治疗，并严格做好个人防护，做好自我隔离，降低疫情传播的风险。（记者陈曦）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）