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

2023年美国拉斯维加斯消费电子展举行—— “中国智造”展现创新实力******

在展会上，参观者驻足观看TCL推出的65英寸8K印刷OLED显示器。本报记者 李志伟摄

　　核心阅读

　　作为全球最大的消费技术产业展会之一，美国拉斯维加斯消费电子展被认为是观察国际消费电子业态最新趋势的“风向标”。在今年的展会上，中国企业展示了屏幕显示、智慧家居、人工智能等领域的诸多创新技术和产品，生动呈现“中国智造”的创新实力和发展潜力。

　　2023年美国拉斯维加斯消费电子展1月8日落下帷幕。今年的展会共吸引了170多个国家和地区的3000多家参展商和超过11.5万名观众。汽车科技、数字医疗、人工智能、清洁能源等领域创新技术和产品成为展会关注的热点。

　　专注于可持续发展和应对全球性挑战

　　今年的展会主题是“技术如何应对世界上最大的挑战”，专注于可持续发展和应对全球性挑战。展会主办方美国消费技术协会总裁兼首席执行官加里·夏皮罗表示，展会推出了许多有助于解决全球性挑战的创新产品。很多企业展示了如何通过创新技术来节约能源、提高发电量、解决粮食短缺问题、创建更可持续的农业系统、为智慧城市供电、支持人们获得清洁用水等。

　　德国宝马公司推出“数字情感交互概念车”，能够识别驾驶者身份、位置等信息，通过语言和表情与人进行交流，打造个性化欢迎场景。美国加州初创企业阿斯卡展示了该公司的新型A5飞行汽车。据介绍，该车采用增程式驱动，可在空中行驶402公里，可以在任何直升机能到达的地方进行起降，机翼收缩后相当于一款SUV，该车预计在2026年量产。

　　手机、电脑等个人消费电子产品同样受到关注。三星公司展示了全新的智能手机OLED面板，这个原本10.5英寸的显示屏，可通过一侧滑出的小屏幕扩展至12.4英寸。三星公司还展示了一款可以两侧滑出、延伸屏幕的平板电脑。该公司展台负责人表示，这些原型机的变体产品未来将走向大众消费市场。

　　数字医疗是展会的一大热点。新冠疫情发生以来，智能化和远程化成为主要趋势。内置心电图仪的手表、能追踪位置和健康数据的智能鞋垫、可实时监测脑血肿的背心、安装在马桶上的尿检设备、治疗打鼾的枕头……参展企业展示的数字诊疗、心理健康、远程医疗等方面的新技术新产品吸引众多参观者驻足。

　　美国佛蒙特州OVR公司展示了一款能够让人“闻到味道”的虚拟现实眼镜，它主要由一个可释放气味的可穿戴装置构成，通过蓝牙与移动设备或台式机配对，体验者可以在虚拟画面中“拿起一朵花并闻到花香”。OVR公司创始人亚伦·维希涅夫斯基向记者表示，这款虚拟现实眼镜安装了带有8种香气的“墨盒”，可以组合起来形成不同气味。他认为该产品可用于医疗领域，目前正在医院接受测试，包括帮助烧伤患者缓解疼痛等。

　　中企智能产品和技术受到广泛关注

　　今年的展会上，TCL、海信、联想等多家中国企业都设置了颇具规模的展示区，不少中小企业也踊跃参展，积极开拓国际市场。据主办方统计，今年有约500家中国企业参展，来中国企业展台洽谈业务的国际客商络绎不绝。

　　联想集团发布了全球首款全尺寸双屏OLED笔记本电脑。双屏技术使消费者能够享受一系列独特的多功能体验。通过手指配合，消费者可以轻松在两个屏幕上查看图像。对于想要同时处理两个单独文件的用户，可以在两个屏幕上查看，以提升工作效率。此外，消费者还可以在一个屏幕上观看视频，在另一个屏幕上做笔记。

　　TCL科技集团推出了新一代98英寸Mini LED和QLED智屏。这些屏幕在音画质与尖端游戏性能方面表现突出。TCL还展示了首款65英寸8K印刷OLED显示器。据介绍，这是目前全球基于喷墨打印技术开发的最大尺寸、最高分辨率和刷新率的OLED产品。TCL实业北美营销本部总经理张文海向记者表示，TCL等中国企业更加重视科技研发，围绕人工智能、高端显示、5G应用、智能制造及工业互联网等方向积极创新。

　　来自江苏的湖畔光芯半导体公司展示了国际领先的第三代1.31英寸超高清、高亮硅基OLED微型显示器。据介绍，这款号称全球已发布“唯一可量产”的最大尺寸、最高分辨率的硅基OLED微型显示器，可有效解决VR纱窗效应、眩晕感等问题。该公司还发布了号称全球最小尺寸的0.26英寸硅基OLED微型显示器。相关产品有望广泛应用于“元宇宙”显示技术市场。

　　中国已成为推动全球清洁能源发展的重要力量，中国企业的创新太阳能发电产品和绿色电源解决方案也引发众多展商和媒体的关注。华宝新能源股份有限公司旗下光充户外电源品牌Jackery电小二展示了最新光充户外电源产品及磁吸可折叠太阳能电池板，该产品在光电转化、安全性能和智能互联等方面不断突破。沃太能源携太阳能板、移动储能设备等首次参展，其储能设备外观小巧，兼具LED照明和无线充电等功能，公司计划进一步拓展海外市场。

　　不少中国企业还携多种人工智能产品亮相，包括机器人、智能厨具、智能语音鼠标、虚拟现实和增强现实眼镜等，成为展会的一大看点。“中国的人工智能应用场景广泛，市场潜力很大，这些优势推动中国人工智能技术不断升级。”美国科技初创企业Ottonomy首席执行官利图卡·维贾伊表示。

　　国际展商期待加强与中国的创新合作

　　在展会上，许多国际参展商表示，中国正在快速提高科技自主创新能力，“中国智造”潜力巨大，希望与中国企业不断加强交流合作。

　　宝马公司负责研发的董事弗兰克·韦伯表示：“我们说中国市场最重要，不仅因为这是世界上规模最大的市场，也在于其技术发展和创新能力在全球独一无二。”据韦伯介绍，宝马公司已在中国建立了德国之外最大的研发和创新体系，中国团队是整个团队成功的关键，“很多中国供应商已成为行业标杆，不仅是传统汽车零部件，还包括电池、电芯等领域”。

　　深圳正浩创新是一家移动储能与清洁能源技术公司。展会上，它展示了整屋备电解决方案以及户外移动空调、冰箱、自动割草机等太阳能产品。该公司全球增长部负责人蒂姆·多利泽对记者表示：“我常年在中国工作，见证了中国从以制造为主发展到拥有自主创新能力的过程。”多利泽发现，中国企业会针对全球用户需求，马上行动、不断改进，“中国公司的行动力非常强”。

　　来自加拿大的媒体人理查德·巴雷特对记者表示，他曾多次到访中国，见证了中国创新产品的巨大飞跃。本次展会上，中国企业的许多创新产品令他眼前一亮。他认为，中国制造经过长时间发展，质量上已处于行业较高水平。中国创新环境不断优化、研发投入快速增加，推动了中国企业创新水平不断迈上新台阶。

　　来自美国加州的咨询师皮埃尔·朱伯特向记者表示：“中国制造正在向中国创造转变，看到中国这些优秀的创新产品，令人非常兴奋。”他认为，中国企业提升自主创新能力、推动产业结构优化升级，有助于促进中国产业迈向全球价值链中高端。

　　记者 李志伟