C罗的绝技电梯球是什么原理？香蕉球和落叶球有何不同？
昨晚，俄罗斯世界杯小组赛进入了最后一轮的较量，这轮过后，世界杯16强就将产生。目前，36场比赛战罢，各队共打入97球，场均接近2.7球。
其中，要说最为精彩的一粒进球，或许很多球迷都会想到C罗对阵西班牙队时的那脚任意球。因为无论从关键性，还是主罚的质量来看，都是精彩绝伦。
再来回顾一下↓
换个角度欣赏↓
直播中的足球解说员，包括媒体说C罗这脚任意球是个典型的“电梯球” 。
那问题来了，什么是“电梯球”？怎么踢出来的？C罗这个球是不是“电梯球”？球迷常说的 “香蕉球”和 “落叶球”又与之有何不同？
讲真，这些问题，很多老球迷都是一知半解。所以，看完下面的解释，你的球迷段位会提高不少哦！
香蕉球
先来说说香蕉球。
香蕉球，因为球的运动轨迹是弧形的，类似香蕉形状，因此以“香蕉球”得名。“男神”球员贝克汉姆就以擅踢香蕉球著称，有“贝氏弧线”的美誉。
△贝氏弧线，精准制导
△2001年世界杯预选赛，贝克汉姆踢进希腊队的这粒任意球，不仅有着完美弧线，而且帮助英格兰最终挺进2002年世界杯决赛圈，价值连城。
△而在球迷心中，最神奇的香蕉球，是巴西左脚将罗伯特·卡洛斯在1997年四国邀请赛上的这记“天外飞仙”。
△这个角度看，卡洛斯向角旗猛地抽射，足球躲过人墙后，却拐弯朝球门而去。
△不过要论弧度，有史以来弧度最大的任意球，当属荷甲哥德堡队队员尼尔森这一脚世界波。皮球从右到左，剧烈转弯，如此大的弧线，诡异至极。
这些不可思议的进球，吸引着物理学家参与到对足球运动轨迹的分析中来。
实际上，香蕉球（弧线球）就源于物理现象——马格努斯效应 。
这个理论解释起来有一点点难，各位看官请尽量理解。
假设在无风的情况下，足球以一定速度直线运动，此时，气流只会对皮球产生阻力。如果试图“大力出奇迹”，直线射门时，除非你瞄得很准，否则很可能打到人墙，或者偏出球门。
怎样能让足球越过人墙后拐进球门呢？
答案：让足球旋转起来。
球员在踢球的一刹那，通过摩擦使足球产生旋转。当足球在空中一边飞行一边自转时，也会带动周围气流旋转。
球的一侧，旋转产生的气流和飞行中的相对气流的方向相同，气流速度加快；另一侧，旋转产生的气流和飞行中的相对气流的方向相反，气流速度减小。
两侧气流相对球的速度不同，会形成压力差。气流速度小，压强大；气流速大，压强小。这个时候，高压区会向低压区产生一个横向力。
旋转的足球在飞行中受横向力的影响，会有明显的偏转，从而形成弧线。这就是马格努斯效应。
香蕉球的关键是球员触球时一刹那的脚法——不但要使球向前，而且要使球急速旋转。不同的旋转方向，球的转向也不同。这需要运动员的刻苦训练，方能达到炉火纯青的地步。
落叶球
什么是落叶球呢？
简单对比来说，香蕉球，足球是左右旋转，而落叶球，足球则是竖直旋转，有点类似乒乓球里的弧圈球。
看上图，物理上讲，如果一个前进的球体同时向前旋转，这个球达到最高点后会急速下坠，弧度比正常的抛物线大。
落叶球下坠时也会显得飘忽，如果门将判断失误，通常会措手不及。
电梯球
很多新球迷可能对“电梯球”知道的还不多，先来欣赏几个动图↓
注意了，球本身没有任何旋转
球的初始球速很快，门前突然下坠
仔细看，足球出现了左-右-左 飘忽的S型轨迹
踢出的皮球高速直上直下，这就是电梯球，跟香蕉球（弧线球）截然不同，球本身没有旋转，初始速度很快，迅速上升且突然下坠， 有人形象地比喻为“先将电梯迅速升到6楼，再急速降到1层”，因此得名“电梯球”。
除此以外，电梯球还有一个特点，就是在飞行过程中，有一定的飘忽感，会出现左右S型诡异路径，让守门员不好防守。排球中的“飘球”也是同样原理，高水平运动员可以让排球过网后出现周期性的摆动或者突然下坠。
电梯球什么原理？
电梯球，为什么会有这么诡异的路线呢？
一般来说，足球的初始速度要踢到100—120公里/小时，才会形成电梯球。而且，电梯球由于空气阻力作用飘忽不定，所以守门员很难判断。
2012年，世界上很有名的物理学家Cohen和他的学生发表过一篇论文，详细解释过电梯球的物理原理。
Cohen教授认为，对非旋转球体，当起始速度小于末端速度时，球体成抛物线运动，而当起始速度 远大于末端速度 时，球下落时急坠。
实际上，如果按简单的物理知识来解释也不难。我们知道，空气阻力跟物体速度平方成正比，速度越快，阻力越大。电梯球的初始速度要很快，踢出后，球本身受到空气阻力也会突然增大，而且短时间会把球在水平方向的力消耗掉，这个时候，足球就会主要受重力影响，迅速下落。
见上图，左边这个初速不太快，它的下落是比较平缓的；而当初速和末速比值到达100，出现了急坠。所以对守门员来讲，如果你看到那个球往球门去了，你本来以为它会飞出去，实际上它可能急坠，钻进网窝。
这个物理现象也很常见，比如大家看到的烟花，在空中爆炸盛放后，并不是呈现一个长长的抛物线，而是迅速下坠，道理跟电梯球是一样的。
那电梯球怎么踢？跟香蕉球、落叶球在踢法上有何区别？看下面这个表你就知道了↓
好了，电梯球、香蕉球、落叶球大家应该大体知道了。那么，我们再来看看C罗对阵西班牙时的那脚任意球，是什么类型呢？
通过镜头慢放可以发现，球速非常快，球本身有微小的旋转，而球自转的方向是侧旋，最后也有明显下坠。貌似都有点不符合啊。。。
小编只能解释为，这是一个“电梯球+香蕉球”特点于一球的任意球。呵呵哒。
C罗球技就是高！
本文来源：央视新闻 清华大学葛惟昆教授《足球运动与科学》
“网红”老师李永乐：“足球有很多科学”
李永乐 北京大学物理系物理学学士，清华大学电子工程系光电子学硕士，现任北京人大附中物理教师。受访者供图
用物理知识分析C罗进球走红，人大附中物理教师李永乐录制科普视频“想把社会科普氛围做起来”
6月25日，人大附中教师李永乐上传了一条讲解C罗任意球物理原理的视频引发关注。视频中，李永乐分析了C罗发出任意球的特点：速度快，上升后突然下坠，具有电梯球的特点。但同时球本身发生旋转，也符合香蕉球和落叶球的部分特征。
截至6月26日22时43分，该视频播放量接近2000万次，转发及评论均过万，有近三万名网友为之点赞。
其实，李永乐早在去年底就开始录制类似教学视频，每个视频的时间在10分钟左右。目前已成为一名小有名气的“网红”老师。在接受新京报记者采访时，李永乐表示，自己录制这些教学视频旨在科普。但作为一名教师，网络世界很复杂，现在的他也是如履薄冰。
“足球的不确定性要大得多”
新京报：何时开始关注起足球中的物理原理？
李永乐：这是初二年级的教学内容，讲到气压和流速，涉及伯努利原理的内容。只不过这次我把它更加细化。所以我又去查找了足球方面的相关资料，如《足球的科学》，里面讲了很多足球，包括数学、物理等方面的内容。
新京报：这次C罗任意球的讲解准备了多久？
李永乐：其实我也不算球迷，这次世界杯看到C罗踢出的任意球直接得分。解说员喊出“这是经典的电梯球。”当时我就在想，为什么叫它是电梯球？当时我也不是很清楚，就去查资料，开始研究。后来终于搞明白了，前后差不多花了三四天的时间。
新京报：这个视频发布后网友的反馈如何？
李永乐：C罗的这一脚球，大部分人还不是很明白其中的原理。其实刚开始，我也不是很明白，只是最近通过查资料才知道，这不是一个严格的结论。从物理上讲，足球的运动是取决于它的初速度和受力。如果不旋转，只受空气阻力，那就是电梯球。但事实上，足球在运动的过程中，不仅只受空气阻力，到底属于香蕉球还是电梯球,要考虑哪个占主要部分而已。
其实足球在运动中涉及流体力学，而流体力学的很多问题都是没有定论的。足球在运动过程中产生湍流，便很难说清楚它的运动轨迹到底是什么。也正因为如此，足球的轨迹才飘忽不定，不确定性要大得多。
新京报：一个是严谨的科学，一个是不确定性很大的体育运动，将两者结合在一起你认为意义何在？
李永乐：比如队医可以帮助运动员调节身体状态，营养学家帮助运动员营养配餐。数学家通过研究统计规律，研究如何排布阵型最有利。科学就是通过计算，来指导方向。
以足球为例。我个人认为，排在第一位肯定是天赋和身体素质，其次是智商，再则便是科学的指导。它可以在运动员个人素质的基础上，发挥提升的作用。比如通过科学研究，发现规律和原理，运动员则会节约时间和成本，着重展开训练，而不是瞎踢。
“我的视频内容必须是科学的”
新京报：何时开始自己录视频普及科学知识的？
李永乐：这其实不是我第一个教学形式的网络视频。一切都很偶然。很多年前，我在一个培训学校做兼职，当时他们会把上课的内容进行网络直播。后来被人盗版，把教学视频切成小段，发布在网上。起初我没怎么关注。当时我也在给自己的学生录制教学视频，比如讲一个知识点或者讲一道题，作为课堂补充教学。
2017年底，有人把我讲“闰年是怎么一回事”的视频发布在网上，点击量很大，我这才发现，原来很多人对一些中学的知识点并没有完全搞清楚。便想着大家既然喜欢科学，我就努力多做一些。从2018年初到现在，就一直在录。
新京报：录像中使用的场地是哪里？你有没有团队支持？
李永乐：场地就是学校里一个没有人用的教室。倒是设备方面，是一个逐渐更新的过程。起初我买了一个几十块钱的架子，把手机放在上面录，然后自己编辑压缩，也没有字幕。后来有人提建议，说画质能不能好一点，我就买了个照相机。然后有人说我声音也不行，就又买了一个麦克。后来又有一个粉丝义务帮忙加字幕，就是现在的样子了。要说团队支持，还真没有，就我一个，算上帮忙加字幕的粉丝也就两个人。
新京报：每期视频的制作周期是多少？
李永乐：录制的话一般是半个小时左右。一开始要擦黑板，有时候录了一遍觉得不行，就要再重新来一遍。另一方面前期还要准备。
目前录制的视频中，有三分之一的内容属于一些课堂上的知识点，是我本人平时备课就已经很熟悉的内容，不需要特别复杂计算的，大家接受起来比较容易，这种内容直接就可以开始讲。
还有三分之二的视频内容就需要特别准备一下。比如讲黑洞，这种大学物理专业方面的知识，怎么能够讲得比较清楚，让不了解这方面内容的人很快能听懂，就需要好好准备一下。有时遇到自己也没有把握的，就要去查资料，可能需要两三个小时。但最后视频呈现的也就在十分钟左右。
新京报：C罗的这段是所有视频中点击量最高的吗？
李永乐：跟我第一个讨论闰年的视频点击量差不多，都在两千万左右。我的这些视频跟生活和热点相关的题目，点击量就会比较高，在寻找选题时我也会往这方面靠。
新京报：如何协调自己的本职教学工作和录制视频的时间？
李永乐：我现在在人大附中教高二物理，3个班，一周12个课时左右。但实际上，学校还会安排选修课，比如竞赛研究课，一节课就要半天时间。因为很难，考的是大学的知识，而这部分内容是无穷无尽的，以前所有的休息时间都用来备竞赛课。
将近十年教学，说实话，我到现在都没有完全掌握，估计我的水平也就差不多到顶了，只能说稍微熟练了一点，这样的话就空出了一点时间。比如周末，或者有一天没事了，就干两三个小时。或者突然想到一个问题，讲得很快，可能半小时就做完了。
新京报：对自己的视频选题有具体的要求吗？
李永乐：现在就是随便想，看到有微博热搜，有想法了就去做。
但我有一些原则，首先这个内容必须是科学的。涉及人的主观判断的内容。比如对于美的判断，人生经验的总结。如何学习就能考第一名，怎么去努力就能赚到钱。这些我一般不做。我只讲大家公认的科学理论。
此外，科学理论上有争议没有关系，比如地球磁场是怎么形成的，目前还没有统一的理论，但是我可以告诉大家现在都有哪几种理论以及成因是什么。
我现在也想做点改进，比如说专门连续三期就只说一个问题，说清楚，系统化。目前涉及的领域主要集中在数学、物理和经济学，然后可能还会有一点天文地理化学生物等等。
新京报：目前这些视频给你的学生们看吗？
李永乐：他们不会关注，在学校里都已经学得头大了。目前我了解到的，大部分看视频的人其实是已经结束学业走向社会的人，怀念课堂的。或是还没有上高中，课余时间比较多，培养科学兴趣的学生。
对于目前学校学生，我额外开了一个公众号，教学视频、参考答案以及其他资料都会上传到里面。算是一种新的尝试，一来可以节约时间和纸张成本，二来集中度也比较好，便于资料留存，学生随时可以查阅。
“希望为社会科普贡献一点力量”
新京报：目前视频的点击量会给你带来一些收入吗？
李永乐：目前发布视频的平台，会按照流量分成，达到一定程度会有一定的收入，好像跟内容、时长、粉丝数量、播放量还有广告都有关系。说实在的，到现在我也没有搞清楚他们是怎么算的这个钱。
新京报：现在有接广告吗？
李永乐：有广告找我，但有些我觉得不是很合适，就比如有一些饮水机什么的，我就觉得不太搭。具体事宜还在讨论之中，但其实也无所谓。现在有出版书籍的人也找我，想让我帮忙出科普类的书，我觉得这个倒是可以。
新京报：作为一名在职教师，是否担心会受到争议？
李永乐：目前我受到的网络攻击主要还集中在内容上，或是说我讲得没用，或是说讲错了。前者，我觉得就属于纯喷了。如果觉得没用可以选择不听，但如果是讲错了，比如之前真的有口误，把蓝色说成绿色，那就得承认。毕竟现在我只有一个人，没有校对。
对于有些抨击，我要么就不理，要么就回怼说“你可以不来嘛”。倒是会有些网友看不过去，替我怼回去，结果对方就认为是我雇人骂他，便发私信，或者发帖。
新京报：你的这些视频，你所在的学校有什么声音吗？
李永乐：学校在这方面还是比较开放的，首先没有限制我，我也没有做违法和有损学校声誉的事情。不过在今年高考后，倒是有计划跟领导具体讨论此事。毕竟网络世界很复杂，我现在也是如履薄冰，一些事情能避免就避免了。
新京报：出名之后，接下来自己有具体的计划吗？
李永乐：其实这十年来，我还是挺喜欢当老师的，就是有时会感觉有点累。之所以录视频，刚开始也是为了避免一遍遍重复地讲同一个问题。虽说录制视频更累，但弄完之后就可以一直用。现在将视频上网，受众面就更广阔了，感觉现在通过互联网，价值得以体现。其实我现在最想做的一件事就是把社会科普的氛围做起来，贡献一点力量。没想到有这么多人喜欢看，现在全平台的粉丝可能有400万左右，感觉是有人认可我的。有人看过视频，觉得科学还真有意思，那我的目的就达到了。
本版采写/新京报记者 潘佳锟
