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

聚焦行业发展前沿 河南这85家机构获批省工程研究中心******url:https://m.gmw.cn/2023-01/05/content_1303245048.htm,id:1303245048

　　１月５日，河南省发展改革委公布了省工程研究中心名单（名单附后），其中，河南省科学院材料研究所牵头建设的河南省有色金属先进制造工程研究中心等85家机构获批。据了解，此番获批的各类中心主要涉及新一代信息技术、生物经济和新材料三大领域。

　　省工程研究中心是什么？

　　主要承担什么任务？

　　所谓省工程研究中心，是指省发展改革委根据构建一流创新生态需求，以提高自主创新能力为目标，组织具有较强研究开发能力和综合实力的企业、高等院校和科研机构等建设的研究开发主体。

　　省工程研究中心不仅是河南创新体系的重要组成部分，更是实施创新驱动发展战略的重要载体。其承担的各项任务，事关河南产业前沿突破：研究开发产业技术进步和结构调整急需的关键共性技术和关键工艺；开展具有重要应用价值的重大科技成果的工程化和系统集成；不断为规模化生产提供成熟的先进技术、工艺及技术产品和装备；积极开展国内外交流合作，为企业应用先进技术、提高产品质量等提供支撑服务；承接各类主体委托的科研开发及工程化研究任务，研究产业技术标准；为行业培养工程技术研究与管理的高层次人才；为建设国家工程研究中心做好技术、人才和成果的储备。

　　集中于战略性新兴产业

　　立足行业前沿攻坚克难

　　经梳理发现，此次获批的省工程研究中心，其所在领域涉及新一代信息技术、生物经济和新材料类战略性新兴产业。如河南省超声靶向纳米材料与微创介入技术工程研究中心，致力于纳米材料筛选、靶向纳米超声分子探针合成等关键研究，建设超声靶向纳米材料与微创介入等研发平台；河南省新型建筑材料与结构工程研究中心开展低碳建筑材料等攻关研究，建设低碳建造实验室等研发平台；河南省粮情智能监测与应用工程研究中心开展新型泛感知粮情探测、5G赋能粮食园区智能安防、空天地一体化通信与协同感知融合等关键技术攻关研究。

　　此外，河南省过氧化物绿色合成工程研究中心、河南省环保型智能开关工程研究中心、河南省绿色防水材料与水致灾害防治工程研究中心等致力于绿色环保领域，为践行绿色低碳转型战略攻坚克难。

　　申报需要具备什么条件？

　　认定有什么流程？

　　据悉，《河南省工程研究中心管理办法》（下称《办法》）对申报单位资质作出全面、翔实的规定。应具备以下八项条件：符合省发展改革委发布的重点领域及相关要求；具有一批有待工程化开发、拥有自主知识产权和良好市场前景、处于省内领先水平的关键技术或重大科技成果，具有省内一流水平的研究开发和技术集成能力及相应的人才队伍；具有以市场为导向，将重大科技成果向规模生产转化的工程化研究验证环境和能力；具有通过市场机制实现技术转移和扩散，促进科技成果产业化，形成良性循环的自我发展能力；具有科技成果产业化的能力，条件允许的还应当具有工程设计、评估或建设的咨询与服务能力；具有完善的人才激励、成果转化激励和知识产权管理等管理制度；未因严重违法失信行为被司法、行政机关依法列入联合惩戒对象名单；符合国家和省其他相关规定。

　　时间上，申报工作原则上每年进行一次。《办法》鼓励相关领域的优势企业、科研单位、高校、社会投资机构组建创新联合体，共同申请组建工程中心。

　　省发展改革委有关负责人表示，各主管部门提交的申报材料将经过合规性审查，经第三方机构评审并综合研究后，在省发展改革委门户网站公示拟认定名单，公示期满无异议即发文予以认定。

　　两年评价一次

　　得分85分及以上为优秀

　　《办法》明确，工程中心实行动态调整、优胜劣汰的运行评价制度，原则上每两年评价一次。工程中心评价结果分为优秀、合格、基本合格和不合格。得分85分及以上为优秀；65分至85分（不含85分）为合格；60分至65分（不含65分）为基本合格。评价得分低于60分为不合格。

　　省发改委有关负责人称，河南省工程研究中心建设旨在坚定实施创新驱动发展战略，服务经济社会发展，支撑关键核心技术研发，围绕产业链部署创新链，围绕创新链布局产业链，提升产业链供应链稳定性和竞争力，打造产业创新优势和创新生态优势，为建设国家创新高地提供支撑。

　　相关延伸

　　国家工程研究中心在河南

　　郑州安图生物工程股份有限公司牵头组建新发突发重大传染病检测国家工程研究中心，公司图

　　据悉，目前我省共有9家国家工程研究中心，数量居中部省份前列。如由河南省高远公路养护技术有限公司承担建设的“公路养护装备国家工程研究中心”，聚焦解决行业发展中的“卡脖子”重大技术问题，努力成为提升产业创新效率、推动创新链产业链深度融合的科技创新力量，为交通强省建设提供强有力支撑；由河南郑州安图生物工程股份有限公司联合相关高校、科研院所和产业链上下游企业，组建新发突发重大传染病检测国家工程研究中心，力争到2030年，建成国内最大的体外诊断产业基地，打造成为具有国际先进水平的政产学研医深度融合产业创新网络。

　　何心悦