世界杯为什么叫世界波(「世界杯极简科学课」世界波与马格努斯效应)

编者按：世界杯是足球盛宴，也可以是一堂堂妙趣横生的科学课！在一同看过这么多精彩赛事后，中央纪委国家监委网站今起推出“世界杯极简科学课”，从科学的视角，转动足球的黑白魔方，邀你一同走进美丽的科学世界。

今天的第一课，我们请来北京体育大学专门研究运动生物力学的专家李翰君副教授，一起来分析分析世界杯上的“力学弧线”。

进入淘汰赛的世界杯越发残酷，幸亏还有那些留给我们的精彩进球：法国队攻入阿根廷队球门的世界波，巴西队内马尔一射一传送走墨西哥人……特别是已经告别世界杯的C罗堪称教科书式的任意球征服了全世界球迷。这些世界波蕴含着什么科学道理？

近日，一段关于C罗任意球破门科学原理的短视频引起网民热议。在小组赛对战西班牙队的比赛中，C罗上演帽子戏法，尤其是87分钟，面对门将和人墙的双重防御，他踢出了一粒经典任意球——香蕉球（小编注释：所谓香蕉球，就是指球在空中飞行时的轨迹，是一道类似香蕉形状的弧线）。那么这样的香蕉球究竟是怎么踢出来的呢？在李翰君副教授看来，秘诀就在于马格努斯效应。

运动员一脚将球向右送上空中，同时使球自行旋转。球的飞行方向与相对于球的气流方向相反，气流从足球两边流过，减慢了它的速度。

在球的右侧，气流与球旋转方向相反，气流速度变小，增强了压力；而在球的左侧，气流与球的旋转方向相同，气流速度变大，减小了压力。这压力差使球往左侧旋转。假如球没有自转，球就会沿着运动员用力的方向直线飞出。

这一现象就被称作“马格努斯效应”，以发现者马格努斯命名，流体力学当中的现象，是一个在流体中转动的物体受到的力。同样的物理原理造就了另一种看似不可能的进球——角球。

为了让大家更加直观的明白这个道理，我们不妨一起做个试验。拿一张小纸条，用手指压在下嘴唇上，平稳吹气，下垂的纸条就会飘起来。

由于我们吹起，上面气流速度越快，减小了纸条上方压力，而下面的压力并没有变化。在压力差的作用下，纸条就飘了起来。气流速度越快，压力越小，纸条飘起来的越高。

“力，形之所以奋也”，中国古代哲学著作《墨经》里这句名言，说的就是“动力是使物体运动的原因”。在现实比赛中我们应该如何“用力”让球旋转呢？如果是在球门右侧发角球，可用右脚背内侧削踢。脚背内侧部位击球的后中部，摆腿的方向不通过球心，沿着弧线前摆，在击球瞬间，踝关节用力内转，使球侧旋沿弧线运行。用左脚踢则用脚背外侧。

踢旋转球时，削球太“薄”，出球乏力。削球太“厚”，球的旋转速度小，运动的弧线也小。只有踢出有一定速度和一定弧度的“香蕉球”，才能对防守方构成威胁。因此，对运动员腿部力量有很高的要求。当然，有风时，球员还要考虑到风向、风力对马格努斯效应是加强还是减弱。

明白了吗？要想足球踢得好，科学知识少不了！

C罗已经告别了本届世界杯，他身上那种坚韧的精神和负重前行的力量，鼓舞着每一个热爱足球运动的人。我们喜欢一个球星时，也别忘了，他们成为球星，真的是有科学道理的！（中央纪委国家监委网站 张祎鑫/文 王婵/图）