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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

冬天寒又燥 防疫护肺有妙招******

　　自打月初进入小寒节气以来，北方地区迎来了一年中最冷的时节，按“数九寒天”来算，现在正处于“三九四九冰上走”的阶段。

　　说到寒冷天气里的健康问题，就一定要讲一讲呼吸道疾病，冬季天气寒冷又干燥，是呼吸道疾病的高发期，这个时候一不小心就容易感冒，更有不慎者还可能引起下呼吸道感染，如气管炎、肺炎等。天寒地冻的时节，对于伴有基础病的老年人，尤其伴有呼吸系统疾病的人群来说更加难熬。冬季保护呼吸道，我们该如何在日常生活中做好预防？如果中招了，又要如何应对身体发出的“报警信号”呢？

　　呼吸道疾病为何在冬季高发？

　　我们从中西医不同的角度来讲讲。

　　在中医看来，肺脏清虚而娇嫩，为五脏六腑之“华盖”。肺外合皮毛，开窍于口鼻，与外界直接连通，非常容易受到外邪的侵袭，尤其是寒邪和燥邪最容易对肺造成损伤。同时，其他脏腑的疾病也易合并引起肺部疾病。一年中冬季最为寒冷和干燥，尤其在北方地区，家中暖气开得高，室内空气干燥，室内外温差大，更容易影响到肺。

　　而从西医来看，冬季寒冷干燥的空气破坏呼吸系统黏膜，导致呼吸道黏膜下血管收缩，黏膜表面免疫球蛋白分泌减少，降低呼吸系统黏膜屏障的防御功能，从而病毒及细菌等微生物容易侵入呼吸系统，诱发呼吸系统疾病。另外，很多人怕冷不爱开窗通风，室内空气流通差，空气中附着病原体的可吸入颗粒物浓度升高，也是人们容易得呼吸道疾病的原因之一。

　　呼吸道防病应注意什么？

　　中医讲究“治未病”，在日常生活中做好预防、增强体质、及时调理身体上阴阳失衡的问题都非常重要。在冬季怎样保护好我们的呼吸道，牢记以下知识点，无论对普通感冒和流感，还是对新冠病毒感染的预防都适用。

　　《黄帝内经》中讲“虚邪贼风，避之有时”，即我们要针对不同季节流行的外邪来做预防，比如在冬季我们最需要注意的是风寒。为此，我们一定要做好保暖，注意增减衣物，当心室内外温差对身体的刺激。多注意天气预报，空气污染的时候尽量少到室外去，并一定要戴好口罩。

　　《黄帝内经》中还提到“不相染者，正气存内，邪不可干，避其毒气”。正气可以理解为人体的免疫力，正气足的人不容易受到外邪侵袭。同时，我们也要注意避开“毒气”，“毒气”一方面是寒邪、燥邪的侵袭，另一方面也指病原微生物的感染，其中就包括新冠病毒，我们知道它是通过“飞沫+接触”传播的，因此要戴好口罩，做好手口鼻卫生，尽量少去拥挤、密闭的公共空间，还要注意咳嗽礼仪（咳嗽、打喷嚏时捂住口鼻）。

　　冬季提升抵抗力有妙招

　　提升“正气”有哪些方法？我们从饮食、起居、运动等多个方面来讲一讲。

　　“饮食有节，起居有常”也是出自《黄帝内经》。中医讲究天人合一，我们要顺应四季变化来调整生活方式，比如冬季是收藏、养藏的季节，我们一定要注意阳气和精气的收敛。中医讲秋冬养阴，阴为有形之物，我们应在冬季滋养好身体的物质基础。

　　在饮食方面，可以吃一些多汁生津、以助养阴的食物，如百合、银耳、荸荠、莲藕，也可使用中药材来做药膳，如北沙参、麦冬等。但应注意的是，滋阴也因人而异，阴虚体质的人（如出现五心烦热，即手脚心和胸口发热烦躁，以及盗汗、口舌生疮等症状的人群）就很适合滋阴，但阳虚的人（如脾胃虚寒的人群）就不能吃，容易加重阴阳失衡的问题。与此同时，在冬季应尽量少吃辛辣刺激的食物，这一类食物会促进阳气生发，不利于养阴。

　　在起居方面，《黄帝内经》有讲到“冬三月，此谓闭藏，早卧晚起，必待日光”，意思是在冬季增加夜间睡眠有利于来年气血阴阳的生长。同时，还应避免过度劳累，保持生活规律，因为过劳也是会伤阴的。在运动方面，可以适当做一些耐寒训练，如快走、慢跑、太极拳、八段锦等，但需注意不可大汗淋漓，出大汗会耗散阳气损伤身体，微微出汗为佳。

　　另外，还可在医生指导下进行中医的理疗方法，如贴敷、推拿、艾灸等。例如，位于颈后第7颈椎棘突下凹陷处（低头时会突出的骨头正中央）的大椎穴，是人体6条阳经和督脉的交汇之处，被称为“人体的小太阳”，按摩和贴敷大椎穴都能帮助提升人体正气，很好地预防疾病。

　　当心身体发出的“报警信号”

　　最近大家对新冠阳性治疗和康复过程中的咳嗽症状讨论比较多，到底什么样的咳嗽代表着身体正在“打扫战场”，处于上呼吸道感染的痊愈过程中？哪种咳嗽代表着病情加重，可能发展到了下呼吸道？

　　我们首先要了解，为什么在康复过程中会咳嗽呢？这是由于病毒损伤了气道黏膜，黏膜下神经暴露在敏感因素下（如冷空气、烟草、刺激气味等），导致气道平滑肌收缩出现咳嗽。实际上，咳嗽作为保护性反射是在帮助身体“清理废物”，即体内的痰液，这是一个“打扫战场”、修复气道的过程，大多数情况下开始咳嗽就代表着人体进入了康复过程。咳嗽具有自限性，不吃药也可以自愈，但如果咳嗽咳痰比较频繁，也可适当服用止咳化痰药。

　　那什么情况是病情加重了？咳嗽持续两三周还没好，影响到休息和睡眠，咳痰从白稀痰逐渐变成黄脓痰，甚至带血丝或是明显的血痰，并伴有呼吸困难或发热不退，这些症状说明有发展到病毒性肺炎或合并细菌感染的可能，建议及时就医。

　　另外，出现以下情况也需尽快就医：反复发烧很多天；躺平时感觉胸闷气短；呼吸过快；安静状态下脉氧仪显示血氧饱和度低于93%，心率低于每分钟40次或高于每分钟120次；测量血压时，收缩压低于100mmHg等。

　　那么哪些人群在感染新冠病毒后难以止步于上呼吸道感染，容易出现病毒性肺炎？年龄大于65岁的人群，合并慢性呼吸系统疾病（如COPD、哮喘、支扩等）、心脑血管疾病、糖尿病、慢性肾病、肝硬化、器官移植等基础疾病的患者，恶性肿瘤接受化疗或免疫功能低下或接受免疫抑制治疗（如激素、生物制剂、免疫抑制剂等）的患者等。（北京中医药大学附属东直门医院呼吸科主任医师 李杰）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）