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

一周网事 | 英国《卫报》评出2022年十大科学进展 欧盟委员会认定脸书母公司滥用市场支配地位******

一周网事

2022.12.16-2022.12.22

　　01行业动态

　　英国《卫报》评出2022年十大科学进展

　　2022年已接近尾声，而科研成果却永不落幕。近日，英国《卫报》发布了由十位科学家选出的2022年度十项重大科学进展：从重返月球任务到快速充电电池技术突破，从推动全球平等获得早期天气预警到包容性科学的发展，成果涵盖了各个领域。其中，中国的吸入式新冠疫苗以及中国科学院马越等人利用AI发现抗生素两项成果入选。

图源：《卫报》

　　人工智能将建筑物冷却能源成本降一成

　　据英国《新科学家》杂志网站报道，英国“深度思维”等公司开发了一种人工智能（AI）来优化建筑物的冷却系统，其能在不同天气条件下控制建筑物冷却系统的同时，最大限度地减少能源消耗。测试结果表明，它将冷却建筑物的能源成本降低了10%左右。据悉，“深度思维”公司、谷歌公司和建筑控制系统制造商特灵科技公司合作，开发了这款AI系统，用于控制大学校园建筑以及拥有公寓、餐厅和商店等设施的建筑的冷却系统。

　　欧盟委员会修订新法案，手机可拆卸电池或被迫回归

　　欧盟委员会新修订的一项法案旨在提高电池可复用性和持续性，或许要迫使可拆卸电池再度回归。该法案要求消费品牌将设备设计成可轻松更换电池的方式，或是通过移除电池后盖，或者只需要拧掉即可显而易见的螺丝。欧盟委员会认为，当更换电池变得更容易后，会延长消费者使用设备的周期寿命，从而减少电子垃圾浪费。

　　水凝胶电子器件首次3D打印制备

　　植入生命体的电子器件，可以是柔软而有温度的。西湖大学工学院特聘研究员周南嘉团队开发了一种水凝胶支撑基质和一种银—水凝胶复合导电墨水，在国际上首次通过3D打印制备出封装内部电路的一体化水凝胶电子器件。相关研究成果12月20日发表在国际期刊《自然·电子学》上。西湖大学博士后、论文第一作者惠岳表示，这一套技术方法，可以在个性化定制可植入电子器件领域发挥重要作用。

　　2023年云计算领域五大趋势

　　云计算的大规模应用一直是许多最具变革性技术——如人工智能、物联网等的关键驱动力，未来也将进一步推动虚拟现实和增强现实（VR/AR）、元宇宙、量子计算等技术的发展。美国《福布斯》网站在近日的报道中，列出了2023年云计算领域的五大主要趋势，包括多云战略方兴未艾、人工智能提供助力、安全投资不可或缺、人工智能和机器学习驱动、低代码/无代码云服务、云游戏创新等。

　　机器学习助力更好理解水的行为

　　美国研究团队在《物理评论快报》上刊发论文称，他们借助机器学习技术来理解水在零下100℃的行为。最新研究不仅能让科学家更好地理解水，也为更好地从理论上理解各种物质开辟了更多途径。他们还使用机器学习算法计算了水分子之间相互作用的能量，该模型执行计算的速度明显快于传统技术，从而使模拟能更有效地进行。

图源：佐治亚理工学院

　　02企业资讯

　　投票超半数，马斯克或将卸任推特CEO

　　近日，特斯拉CEO埃隆·马斯克在推特上发布了一则关于“自己是否应该辞去推特CEO一职”的投票，并表示将遵守投票结果。超1750万网友参与了投票，最终结果显示，57.5%的网友认为他应该卸任，超过半数。若马斯克遵守该结果，他将辞去推特CEO一职。

图源：推特

　　欧盟委员会认定脸书母公司滥用市场支配地位

　　当地时间2022年12月19日，欧盟委员会初步认定，美国社交平台脸书的母公司Meta在整个欧洲的个人社交网络市场以及社交媒体在线广告市场中占据主导地位，而该公司将其在线分类广告服务与其社交网络挂钩，从而排挤对手。该公司还涉嫌单方面对在脸书或照片墙上投放广告的竞争性在线分类广告服务施加不公平的交易条件。欧盟委员会认为，这些做法违反了《欧盟运作条约》第102条，该条款禁止滥用市场支配地位。

　　Meta在2023年将向元宇宙部门投入20%成本

　　Meta首席技术官安德鲁 博斯沃思宣布，2023年Meta会将总支出成本的20%用于元宇宙部门Reality Labs。据了解，今年前九个月Reality Labs运营亏损达94亿美元，Meta的元宇宙策略也受到了越来越多的质疑。对此，博斯沃思表示，“Meta核心业务面临的压力，导致人们对我们进行的投资有所怀疑。但如果停止押注，只专注于短期目标可能会产生‘灾难性的后果’”。

　　苹果将允许用户从第三方应用商店下载软件

　　为满足欧盟委员会的严格新规，苹果计划于2024年允许其iPhone和iPad用户使用第三方应用商店替代App Store。客户最终可以在不使用该公司的App Store的情况下，将第三方软件下载到其iPhone和iPad上，从而避开苹果公司的限制及其对付款金额收取的高达30%的佣金。

　　整理 | 李飞

　　来源 | 科技日报、环球时报、中国新闻网、环球网、新浪