2018 世界杯 C 罗 C 型任意球：原理、判罚与技巧解析

世界杯每四年举办一次

我不知道你是否还记得

2018 年世界杯

葡萄牙和西班牙在小组赛中相遇

C罗在最后一刻挽救了局面

被解说员踢出

“翩翩如鸿，翩翩如龙”

“C型”任意球扳平比分

为什么踢出的球会快速上升又下降？

它为什么会“转”呢？

首先，我们来看一下任意球。

什么是任意球？

任意球是点球的一种。这是足球（或手球）比赛中犯规后重新开始比赛的一种方法。

任意球有两种：直接任意球，踢球者可将球直接射入犯规方球门得分；间接任意球，踢球者不能直接射入球门，必须由其他球员踢或触球后才能射入球门。在前场任意球判罚后，用泡沫喷雾标记球的位置和人墙的位置。任意球判罚时，球员需要用手触球，然后在裁判吹哨后将球踢出。

香蕉球？你能吃吗？

事实上，C罗主罚的这种任意球在足球比赛中并不少见。

1997年，在巴西队和法国队的一场足球比赛中，一名巴西球员在没有任何直线路线的情况下，从35米外开出任意球，皮球飞过对方球员，在即将出界前，向左急转，撞入球门。

图片来源：网络香蕉球图

球的突然转向让球员，尤其是法国门将，来不及做出反应。这记史上最漂亮、最具标志性、最违反物理规律的任意球，被称为“香蕉球”。法国物理学家对此进行了数年研究，最终用“马格努斯效应”来解释。

马格努斯效应

图片来源网络

当旋转物体的旋转角速度矢量与物体的飞行速度矢量不重合时，在垂直于旋转角速度矢量与平移速度矢量所构成的平面的方向上会产生一个横向力，在这个横向力的作用下，物体的飞行轨迹会发生偏转，这是流体力学中的一种现象。

来源：陕西师范大学物理与信息科学学院马格努斯效应示意图

旋转物体之所以能产生侧向力，是因为物体的旋转可以带动周围的流体旋转，造成物体一侧的流体速度增大，另一侧的流体速度减小。

听完这句话，你是不是感觉有些疑惑呢？

香蕉球轨迹

当球在气流中运动时，如果球的旋转方向与气流方向一致，球的一侧产生低压，另一侧产生高压。运动员用力方向为右，因此球按逆时针方向旋转。在转折点处，球的左侧产生低压，右侧产生高压，使球内产生侧向压差，形成向左的力。

图片来源：

根据物理公式，距离越远，速度越慢，球的偏转角度越大。因此，我们可以看到，在香蕉球的末端，会发生更剧烈的偏转，给守门员带来巨大的“惊吓”。

我能像罗纳尔多那样踢球吗？

回到文章开头提到的罗纳尔多“力挽狂澜”的那粒任意球，这球不仅体现了前文提到的“香蕉球”的概念，还混入了“电梯球”，指的是踢出的足球力量很大，下落速度非常快，像从电梯上落下来一样。其实就是高速飞行的足球在重力和大雷诺数的阻力下的运动轨迹。

图片来源：中国物理学会期刊网 皮尔洛的“电梯球”

葛伟坤教授解释道：“踢电梯球的一个关键因素就是球的初速度要快。”要踢电梯球，球的初速度要接近150公里每小时，也就是汽车在高速公路上飞驰的速度。

图片来源： World

研究人员在模拟场景中发现，一记时速超过100公里的任意球要想避开人墙（假设对方5名身高1.8米的球员在约9米的距离上排成一排）并成功射门，皮球离地时与地面的夹角必须控制在15°至17°之间，也就是说准确度范围仅有2°（在距离球门25米的地方，踢出旋转速度为每秒8转的侧旋弧线）。

如果它是一个足球，以每小时90公里的速度每秒旋转8次，那么在这个距离内，球就会弯曲3米以上。

图片来源见水印

踢出弧线球的关键是脚偏离球心，偏离球心越大，球旋转越快。有研究者称，像皮尔洛这样的优秀任意球选手，会将球的旋转轴倾斜比侧旋球更大的角度，让马格努斯力向下倾斜，从而踢出“快速、弧线大、向下急”的球路。