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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

我国高等教育进入普及化阶段******

　　中国矿业大学硕士毕业生赵彬宇登上列车，前往内蒙古霍林河南露天矿就业，立志为高寒地区绿色矿山建设贡献力量；

　　北京电子科技职业学院汽车工程学院的实训室里，新能源汽车技术专业学生李新海正在研究汽车构造。还没毕业，他就已被企业提前“锁定”；

　　…………

　　一批批学子走进校园，接受高等教育；一批又一批大学毕业生走出校园，投身火热的生产生活一线。记者从教育部获悉：全国拥有大学文化程度的人口超过2.18亿，比10年前大幅增长，每10万人中拥有大学文化程度的由8930人上升为15467人；新增劳动力平均受教育年限达13.8年，劳动力素质结构发生重大变化，全民族素质稳步提高。

　　教育部相关负责人表示，10年来，我国高等教育与时代同行，取得历史性成就，发生格局性变化，在育人方式、办学模式、管理体制、保障机制等方面不断创新，为建设世界重要人才中心和创新高地提供了有力支撑。

　　——我国已建成世界最大规模的高等教育体系。

　　教育部发布的数据显示，我国已建成世界最大规模高等教育体系，在学总人数超过4430万人，高等教育毛入学率从2012年的30%，提高至2021年的57.8%，实现了历史性跨越，高等教育进入世界公认的普及化阶段。其中，普通本科学校校均规模16366人，本科层次职业学校校均规模18403人，高职（专科）学校校均规模9470人。教育部相关负责人介绍，我国高等教育毛入学率2019年达到51.6%，正式进入普及化阶段，并且普及化水平持续提高。

　　截至2021年，全国共有高等学校3012所。其中，普通本科学校1238所（含独立学院164所），本科层次职业学校32所，高职（专科）学校1486所，成人高等学校256所。另有培养研究生的科研机构233所。

　　——我国高等教育整体水平进入世界第一方阵。

　　党的十八大以来，我国高校科技创新能力不断提升。近年来，高校获得了60%以上的国家科技三大奖励，承担了80%以上的国家自然科学基金项目，是国家创新体系的重要力量。

　　教育部相关负责人表示，中国的高等教育开始了内涵式高质量发展，高等教育的学科专业与课程结构等得到进一步的调整与优化，高等学校的办学水平与人才培养质量不断提高，高等教育整体的国际竞争力持续增强。通过“双一流”建设计划，一批大学和一大批学科已经跻身世界先进水平，整体水平进入世界第一方阵。

　　同时，高等教育培养质量也不断提升。10年来，以一流专业和一流课程建设“双万计划”为牵引，共认定11761个国家级、11439个省级一流专业建设点，遴选认定首批5116门国家级一流本科课程。全面启动基础学科拔尖计划2.0，在77所高校布局建设288个学生培养基地，探索基础学科拔尖人才培养“中国范式”，累计吸引1万余名优秀学生投身基础学科，形成了基础学科拔尖人才的“梯队网络”。

　　形成了慕课与在线教育发展的中国范式。截至2022年2月底，我国上线慕课数量超过5.25万门，注册用户达3.7亿，已有超过3.3亿人次在校大学生获得慕课学分，慕课数量和应用规模世界第一。

　　——我国人口红利逐步向人才红利转变。

　　据介绍，近10年来，全国高校共增设1.7万个本科专业点，撤销和停招了近1万个专业点，提升高校人才培养与经济社会发展的适应度匹配度。目前，本科专业达771种、6.2万个专业布点。

　　服务国家战略需求，增设了储能科学与工程、人工智能、生物育种科学等新专业；服务民生建设急需，新增老年学、养老服务管理等新专业，并扩大了预防医学、护理学、家政学等专业布点规模。加快培养急需紧缺人才，不断完善高质量人才培养体系。新工科、新农科、新医科、新文科建设持续深化，人才培养组织模式持续创新，一批未来技术学院、现代产业学院等加快建设。创新创业教育领跑世界。成功举办7届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛，累计吸引五大洲120多个国家和地区的2533万名大学生参赛，大赛累计直接创造就业岗位数75万个，间接提供就业岗位516万个。

　　随着我国高等教育规模大起来、实力强起来，我国人口素质不断提高，人口红利逐步向人才红利转变。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）