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

中央农村工作会议系列解读⑭树立大食物观 构建多元化食物供给体系******

　　作者：赵思诚、王国刚，中国农业科学院农业经济与发展研究所

　　“洪范八政，食为政首”，顺应居民食品消费结构调整趋势，保障食品供给数量充足、质量过硬、结构适配，是我国农业生产的重点任务之一。而树立“大农业”“大食物”观念，是新时期保障我国食品市场供需平衡和居民营养健康的重要抓手。2022年中央农村工作会议强调，要树立大食物观，构建多元化食物供给体系，多途径开发食物来源。未来一段时间内，在“吃得饱”“吃得好”之外进一步倡导“吃得健康”，深挖潜力构建更为全面的食品供给体系，是树立大食物观的题中之义。

　　随着经济发展以及居民收入提高，我国居民的食品消费结构发生显著调整，口粮消费不断下降，水果、蔬菜与畜产品消费持续增长。2021年我国人均口粮消费131.4公斤，相较于2013年下降11.3%；人均禽肉消费量26.5公斤，增长55.1%；人均蛋类消费量13.2公斤，增长61%；人均奶类消费14.4公斤，增长23.1%；人均水产品消费14.2公斤，增长38.5%；居民食品消费多元化趋势十分明显，畜禽产品消费快速增长，膳食营养水平不断提升。居民食品需求结构变化直接反映于食品进口端，2021年，我国食品进口额再创历史新高，全年进口额高达1354.6亿美元，同比增长25.4%。进口额排在前五位的食品品类分别是肉类、粮食、水产品、乳制品和水果，五项进口额均超过百亿美元。

　　粮食安全概念应当与居民食品消费结构调整相适应，目前我国粮食安全仍然存在“米袋子”提得多、“菜篮子”提得少，“供给端”提得多、“需求端”提得少的“两多两少”问题。未来一段时间内，粮食安全概念应当向食物安全逐步转变，除了稻谷、小麦、玉米、大豆等粮食作物之外，也需要将肉、蛋、奶、菜、果等品类纳入考虑范围，在更广泛的基础上讨论数量安全和自给能力问题，力争实现主要食品供需动态平衡。

　　食品消费结构调整直接影响居民营养健康情况。总体而言，我国居民营养供给快速增长，蛋白质、脂肪与能量供给充足，动物蛋白供给明显增加，居民人均每日能量供给量达到3400千卡，能够满足居民营养需求。但“吃得好”并不等同于“吃得健康”，居民营养水平提升也引发了一系列问题。

　　首先是膳食结构不平衡，居民营养供给存在短板。当前我国居民精加工谷物食用多而全谷物与杂粮食用少，红肉食用多而白肉食用少，蛋类食用多而奶类食用少，油、盐、糖消费过多而各类维生素与钙、铁等微量元素摄入不足，居民营养过剩与营养缺乏问题同时存在，大量居民处于“隐性饥饿”状态。

　　其次是膳食结构不平衡导致肥胖与慢性病患病率增长。根据《中国居民膳食指南科学研究报告（2021）》的统计结果，我国18岁及以上居民超重或肥胖比例已经超过50%，6～17岁儿童青少年超重肥胖率已经达到19.0%，而超重肥胖是引发心血管疾病、糖尿病、高血压等慢性疾病的主要诱因之一。当前我国成人高血压患病率为27.5%，糖尿病患病率为11.9%，膳食结构变化对居民营养健康的影响不容忽视。

　　最后是城乡居民营养供给仍有差距，老龄人口的营养健康状况需要引起关注。农村居民肉类消费以红肉为主，维生素、钙等营养素供给水平相较于城镇更低。农村居民营养不良、贫血的发生率也高于城市地区，而农村居民对高血压问题的知晓率、控制率和治疗率均显著低于城市居民。当前我国老龄化程度不断加深，部分老龄人存在能量和蛋白质摄入不足，80岁以上高龄老年人贫血率达到10%，新冠疫情背景下，老年人营养不良问题仍需高度警惕。

　　需求端，首先，树立科学的膳食营养观，倡导均衡饮食结构。宣传低油、盐饮食与粗粮的营养健康作用，降低居民精粮消费倾向，控制钠盐与脂肪摄入。推广普及禽肉、水产等白肉的健康功效与营养价值，倡导居民使用白肉消费替代猪肉消费，促进肉类消费多元化，从饮食层面降低各类慢性疾病发病率，提升居民营养健康水平。其次，开展节粮动员，树立节粮减损意识，遏制饮食铺张攀比。厉行节约，倡导科学点餐，狠抓食堂浪费，持续关注外卖行业中的点餐过量和畜禽养殖过程中的饲料粮浪费问题，多渠道“堵漏”，通过“食”端的调整，实现“农”端的节粮减损目标，降低食品供给体系的压力。

　　供给端，首先，多渠道构建食品供给体系。以粮食为基础，在充分考虑自然环境承载力的基础上，通过设施农业、生物技术等手段，按照宜粮则粮、宜经则经、宜牧则牧、宜渔则渔、宜林则林的原则，向山水林田湖草沙要食物，充分利用广袤的国土资源，有效缓解我国人均耕地不足的窘境。其次，重点关注蛋白饲料粮的供给问题。发展低蛋白日粮技术，着重研发大豆蛋白替代产品，推动小品种氨基酸生产核心技术突破，加大对新型限制性氨基酸生产技术的支持，满足低蛋白日粮配制需求，适度降低饲料中豆粕等蛋白原料用量，逐步降低养殖行业对进口大豆蛋白的依赖。推广大豆玉米带状复植技术，努力实现“玉米不减产、多收一季豆”的政策目标。做好玉米大豆的协同发展的研判工作，尽可能提升我国的大豆自给能力。