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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

中央农村工作会议系列解读⑦节粮减损确保粮食安全 多措并举守护“无形良田”******

　　作者：周慧、麻吉亮、刘晓洁 ，中国农业科学院农业经济与发展研究所、中国科学院地理科学与资源研究所

　　强国必先强农 ，农强方能国强。近日召开 的中央农村工作会议把保障粮食和重要农产品稳定安全供给作为建设农业强国的头等大事。会议强调 ：保障粮食安全，要从增产和减损两端同时发力 ，持续深化食物节约各项行动 。我国粮食生产连年丰收 ，我国粮食需求刚性增长 ，资源环境约束日益趋紧，增产的难度和粮食供给保障压力越来越大。作为世界上最大 的粮食生产国和消费国 ，减少粮食损耗 是粮食安全保障 的一个薄弱环节。节粮减损可以有效降低粮食增产保供压力，应成为提高粮食安全保障水平 的重要着力点和补齐短板 的重要举措。

　　一 、要保障粮食安全，为何必须节粮减损 ？

　　党的十八大以来，党中央高度重视节粮减损工作，要求采取综合措施降低粮食损耗 ，坚决刹住浪费粮食的不良风气 。习近平总书记在致国际粮食减损大会 的贺信中指出 ，粮食安全 是事关人类生存 的根本性问题，减少粮食损耗 是保障粮食安全 的重要途径。开展节粮减损不仅可以节地节水、节肥节药 ，还有利于保护生态、减排降碳 ，助力碳中和目标和可持续发展目标 的实现 。为进一步降低粮食损耗和浪费 ，我国相继出台《中华人民共和国反食品浪费法》《粮食节约行动方案》 ，从立法和行动层面展开 ，聚焦节粮减损 ，在粮食生产 、存储、运输、加工 、消费各环节落实各项措施。

　　全球面临巨大的粮食安全压力，国际社会广泛关注粮食减损和浪费问题 。据联合国粮农组织发布的《世界粮食安全和营养状况》系列报告中指出 ，2021年全球受饥饿影响的人数已达8.28亿；从收获到零售各环节 ，全球粮食损失率达14%，零售、餐饮和消费环节浪费率达17% ，年损失达4000亿美元 ，相当于12.6亿人口一年的口粮 。由我国发起并举办 的国际粮食减损大会于2021年9月9日—11日在山东济南召开，得到来自阿根廷、巴西 、法国、德国、意大利 、墨西哥、美国、英国等二十国集团国家农业部长，以及来自巴基斯坦、柬埔寨、越南、智利 、匈牙利、斐济、联合国粮农组织等50多个国家及国际组织的积极响应，减损与粮食安全问题受到前所未有的重视 。

　　根据中科院研究团队测算，2014—2018年我国食物损失和浪费 ，年均总量为3.49亿吨，相当于浪费了6亿亩耕地的产能，这些耕地约占全国耕地面积 的30%，约为黑龙江省耕地面积的2.5倍 ，约为山东省耕地面积5.3倍 。其中 ，供应链年均食物损失量为2.91亿吨 ，占食物年均总产量的16%；餐饮浪费量年均为4500万吨 ，供应链食物损失量约为餐饮浪费的6.5倍。从供应链的不同环节看，生产后处理和储存阶段 的食物损失最为严重，年均约为1.6亿吨 ，是餐饮浪费 的3.5倍 ；其次是生产阶段，食物损失量年均为8200万吨 ，约为餐饮浪费 的2倍。

　　二、如何实现节粮减损目标？

　　“采用可持续 的消费和生产模式”是联合国可持续发展目标之一。结合这一目标，针对重点环节 、重点问题，围绕粮食减损开展专项研究 ；从国家层面进行顶层设计，由国家发展和改革委员会、农业农村部等相关部门编制应对联合国可持续发展目标的“中国行动方案”。调动各方积极性 ，鼓励政府部门 、加工企业、零售商 、农户等不同行业、不同主体积极参与 ，制定具体 的食物减损目标，编制供应链和消费端食物减损行动指南 。针对重点环节、重点产品和重点区域进行食物损失减量化试点 ，加强示范和试点引领，总结、提升形成可复制 、可推广的中国经验 。

　　在现有G20峰会 、“一带一路”高峰论坛等多边或双边框架基础上，由相关管理部门、企业和研究机构联合，每年定期召开一次粮食减损国内大会，实行部长-专家-企业等多层级对话。通过官方和非官方渠道，建立多元化长效沟通机制，打造国际化粮食减损交流平台，形成以中国为主导 的国际食物系统转型的沟通平台 ，构建国际粮食减损长效合作机制 。围绕食物损失与浪费 ，开展国际减损行动方案制定和合作 。建议合作和工作内容主要包括：规范 、准确地采集 、汇总 、统计 、发布和共享食物损失与浪费 的前沿信息等；定期总结食物损失与浪费 的相关研究进展 ；评估食物系统绿色转型路径与可行性。

　　一方面推动和鼓励从田间到餐桌 的节粮减损的技术研发 ，加大研发投入 ，聚焦在产后存储、运输 、加工减损 的薄弱环节与关键技术 ，加强新技术、新装备 、新成果的应用。另一方面加强对米糠、麸皮 、胚芽、油料粕、薯渣薯液等粮油加工副产物 的有效利用 ，生产食用产品 、功能物质及工业制品 。对以粮食为原料的生物质能源加工业发展进行调控 。

　　一 是加大舆论宣传力度 。节粮减损有助于传承传统美德 ，践行社会主义核心价值观 。推动和引导婚宴从“爱面子”向“重文明”转变、由“讲排场”向“求健康”转变 。二 是开展科普活动 ，推动食育由相关部门牵头 ，针对不同群体，以食育为抓手，开展食育进校园 、食育进社区 、食育进机关等活动 ，引导社会绿色消费转型；以学校为主战场 ，结合不同年龄和学段的特点与目标，与劳动教育、美育、传统文化等相结合，鼓励有条件学校开设以食物节约为主题 的特色课程 。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）