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

传来“喜兔”吉祥的表情******

　　兔年快乐（装饰图符式兔表情系列）

　　兔年吉祥（伙伴型兔表情系列）

　　兔如其来（单个型兔表情系列）

　　爱之兔袭（单个型兔表情系列）

　　大展宏兔（单个型兔表情系列）

　　前兔无量（单个型兔表情系列）

　　近年来，“表情包”不仅是人们熟知并常用的词汇、用语，更是大众社交文化中交流情感情绪的一种必不可少、广受欢迎的视觉媒介，它借助移动信息交流工具，成为潮文化、新风俗的一种样态，甚至成为补充文字语言丰富性的一种更具情感表达的符号化传播手段，自然也成了艺术设计所关注的一个有趣的表达内容。尤其在年节之际，一些具有独特手法、情趣生动的“表情包”就成了情感交流中一个小小的兴奋点，成了社交工具中的收藏品。“表情包”也在其发展过程中，从单品形式发展为族群手法，从静态图形走向动态表达，从情绪表情深化为文化传播载体，呈现出丰富的视觉形式语言与文化现象。

　　癸卯新年将至，“兔隈明处弄精神”，温顺的兔、活泼的兔，代表着和善、机敏、文静、细腻、速度的兔，又一次走到文化前台，是生肖兔年“表情包”的不二主角。兔与人类相伴的历史非常悠长，兔作为文化符号的一个品类，距今已经不少于5300年了。同时，兔的形象也是民俗文化中传递美好寓意最为常见的吉祥动物，在民间艺术中题材中是非常活跃的造像角色，在织物、器物等的图案表现中，在面花、剪纸、雕刻等技艺主题里，呈现着丰富的纹样手法和装饰形态，与百姓美好生活的理想密不可分。兔作为十二生肖之一，还承担着天降祥瑞的圣洁象征、多子多福的兴旺寓意、健康长寿的生命期盼，自然也就成了艺术表现的喜见题材。

　　 “喜兔”系列表情包以美好寓意为主要内容，也呈现针对生活现实的隐喻性表达，多借用成语谐音方式，为社交文化提供多元情绪的传递与抒发途径。“兔年快乐”“兔年吉祥”，通过简洁的图形组织构成欢乐的装饰图景，传递常说常新的形式寓意，在美好的新年气氛中，再添一份“喜庆”之意；“前兔无量”“兔飞猛进”，利用“谐音梗”抒发对于朋友们的美好祝愿，平添一份“喜乐”之情；“兔步青云”“大展宏兔”，同样借用谐音，是对交流对象的激励与期盼，表达一份“喜见”之心；“爱之兔袭”，表达日常情感交流的“喜爱”之态；而“羊没兔气”则是针对当前疫情困扰问题，抒发人们希望尽快走出阴霾的迫切愿望，表达获得“喜讯”之景；“兔如其来”“兔遭暴击”看似是宣泄负面情绪的表情，实则为一种心照不宣的生活幽默，传递“喜剧”之乐。这套作品，以三种方式表现，分别为单个型兔表情系列、伙伴型兔表情系列以及带有浓郁彩色的装饰图符式兔表情系列。其设计语言，分别取自中国民间剪纸的两种手法，一种是单色镂空形式，一种是彩色叠拼技艺，并采用静态与动态方式应用。

　　 “喜兔”系列表情符号，从剪纸艺术中汲取表达方式，是对于新年气氛渲染的一种借力，是对于古老中国年节文化的美好祝福，更是希望通过这种在年节中贴于门窗迎福、祛邪符标的隐喻借用，期待在新的一年来临之际，我们能够早日走出疫情阴霾，焕发出“喜气”之表情，迎接美好新生活！

　　（作者：陈青，系上海美术学院副院长、教授）

　　表情包设计者：陈青、宋培铭、李明星（宋培铭系上海大学上海美术学院博士生，李明星系上海大学上海美术学院教师、讲师）