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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

物联网集群擦亮“城市名片”******

　　2400台工业触摸屏 的订单 ，紧急要求3天内交货，可企业该产品产能只有每天600台 。这样 的订单 ，接还是不接？

　　“以前遇到这种订单 ，工厂接不了。”无锡普洛菲斯电子有限公司生产运营负责人石勇说，按照以往生产组织模式 ，临时搭建生产线要向装备厂商订货 ，周期基本是3到6个月，还要调试 、安装 ，“不过，今年3月 ，这样 的单子我们不仅接了，而且按时保质保量交付了。”

　　底气来自“5G+积木式柔性生产单元”和“5G+柔性生产执行系统” 。由协作机器人以及组装、耐压测试、激光打标 、洁净单元等组成的六边形工作台 ，只用15分钟，就完成了硬件组装。石勇说，经过软件调试，半小时内 ，每天350台产能 的5G柔性生产线就正式投入生产 。“新老产线合力，原本4天才能完成 的生产任务被压缩到2天半完成，获得了客户的称赞。”

　　无锡普洛菲斯电子有限公司，是5G与物联网赋能制造业数字化转型 的标杆企业 。自2009年获批全国唯一国家传感网创新示范区以来，无锡以应用带产业 、以示范拓市场 、以模式促推广 ，物联网已成为这座城市 的产业地标和城市名片 。在工信部2019年组织 的国家级先进制造业集群竞赛中 ，无锡市物联网集群成为首批国家先进制造业集群。2021年 ，无锡物联网产业以26%的同比增速 、3563亿元的产业规模，展现出强劲 的发展后劲 。

　　应用先行

　　完善产业生态，物联网促进生产 、走进生活 、造福百姓

　　初冬时节 ，位于江苏宜兴丁蜀镇 的无锡市茶叶研究所山地茶园里，工作人员正在为茶树修剪枝叶、追加有机肥。绿油油 的山坳里，4根10多米高的杆子，格外醒目。

　　“春节前后，茶树开始抽芽 。这时无锡的最低温度可能降到零度左右 ，山坳里湿气大，容易形成霜冻。抽芽期的茶树遭遇霜冻，芽就毁掉了。”技术员董奇说，最近几年 ，借助茶叶物联网平台，无需安排人工半夜巡视 ，茶园也没再遭受霜冻的侵害 。

　　奥秘就在那4根高高的杆子上。“上面装着温度传感器等物联网设备和风扇 。传感器检测到茶园上部气温低于3摄氏度时，平台系统会自动启动风扇 ，将山坳里的冷空气吹走，防止结霜。”董奇介绍 。

　　茶叶物联网 ，只是丁蜀农业物联网小镇众多应用案例中 的一个。

　　“有了物联网，稻田的温度 、降雨量 、光照强度 、风速风向等气象指标能随时查询，还可以通过肥情监测设备收集农作物叶面反射 的光谱，分析出农作物的生长指数，获得最优施肥方案 。”无锡莲花荡农场技术员许冠华介绍 ，通过大田物联网平台以及手机应用 ，坐在办公室，远程遥控水肥一体机灌溉 的同时完成精准施肥，不仅一亩地能节约5%的氮肥，出产 的“莲花荡”牌大米更 是多次获得中国绿色食品博览会金奖。

　　江苏中农物联网科技有限公司打造 的农业物联网总平台 ，已建成水产养殖 、畜禽养殖、大田作物 、茶叶种植和设施园艺等农业生产主要领域 的物联网示范工程 。其中 ，水产养殖物联网已覆盖宜兴市主要水产养殖乡镇 ，建成标准化示范区5万亩，并在23个省份推广 ，取得明显的社会效益和经济效益。

　　物联网技术与传统农业擦出火花 ，让农民从田间走向“云端”， 同样的转变在其他行业不胜枚举。

　　“物联网产业发展初期 ，无锡坚持典型引路、以点带面 ，建立了‘试点—示范—推广’的长效激励机制。”无锡物联网创新促进中心理事会秘书长崔健敏说 ，无锡在全国率先部署电力 、食品溯源 、水利 、车联网等重大应用示范工程22个，涵盖工业 、交通 、环保、医疗健康 、公共安全、城市管理等重点领域 ，并逐步拓展到全市300多个细分行业，形成一系列“促进生产、走进生活 、造福百姓” 的智慧解决方案和商业运营“无锡模式”，为全国乃至全球物联网规模化应用提供了示范样板 。

　　应用市场 的开拓 ，离不开生态体系 的完善 。

　　——在基础设施方面，无锡在全国率先实现商用NB—IoT窄带物联网全域覆盖，部署全国首个IPv6规模商用网络，5G建设密度 、流量驻留比全国领先 ；建成全球首个城市级车联网LTE—V2X网络，获批建设全国首个国家级车联网先导区。

　　——在金融方面 ，建立了“产业基金+银行信贷+保险服务”的综合性金融服务体系 ，物联网领域基金规模超600亿元 ，总量全国领先。

　　——在人才方面，立足“太湖人才计划”，建立了开放、包容 、共享的人才机制。截至目前 ，无锡已集聚物联网各类人才20万人。

　　创新驱动

　　培育链主企业 ，物联网领域超半数的国际标准由无锡主导制定

　　走进缝纫机生产企业杰克科技股份有限公司浙江台州工厂，原先需要1000多名工人的机壳加工车间里只有30人 ，复杂的26道加工工序被合并成一个智能机壳加工中心 ，加工一台缝纫机机壳 的时间从1小时缩短至1分钟。

　　“通过实施‘未来工厂’建设 ，杰克科技 的生产效率提升20% ，产品不良率降低20%，企业产品研发周期缩短30% ，能源利用率提高10% 。”数字化解决方案供应商瀚云科技有限公司工程师宋雅军说 ，好成绩源自数字化，而数字化 的基础是准确采集企业各种机器的生产数据 。与不少企业一样，杰克科技的生产设备大多 是国外品牌 ，种类繁多 、接口和通信协议不统一 ，给数据采集和制造执行系统推进带来不小 的阻力 。瀚云科技独立研发的4G/5G网关、数控网关、多功能开发板等硬件设备 ，帮助杰克科技解决了350余台高端CNC机床 的数据采集难题，并提供了“一键上云” 的能力。

　　作为朗新科技集团的子公司 ，瀚云科技开发的瀚云HanClouds工业互联网平台，目前已连接5000余家企业、1600余万台设备/产品 ，先后获得工信部工业互联网产业联盟评定 的五星级平台、APP优秀解决方案等国家级奖项60余项。

　　瀚云工业互联网平台，是无锡物联网产业集群坚持创新驱动 、不断增强产业升级动能的一个典型代表。

　　崔健敏介绍 ，通过探索建立“技术+模式”自主创新体系 ，集群内部应用和行业领域高端创新资源加速集聚，获批创建国内首个芯片封装测试领域国家先进制造业创新中心 ，国家超算中心、国家智能交通综合测试基地 、国家物联网感知装备产业计量测试中心等178家“国字号”创新载体相继建成投用。面向行业市场需求 的高性能制造执行系统传感器 、异构感知数据融合、物联网终端安全防护等一大批创新成果达到国际领先水平。物联网领域超半数 的国际标准由无锡主导制定。

　　创新驱动下的内涵式发展，引导物联网步入量质并重的新阶段。

　　“截至目前 ，无锡企业承接的物联网工程已遍及全球78个国家和地区 的830多座城市 。”无锡市工信局有关负责人介绍 ，2020年 ，无锡物联网企业已达3657家，涵盖关联芯片、感知设备、网络通信、智能硬件 、应用服务等全产业链条。以卓胜微 、先导、信捷为代表 的物联网相关领域上市企业高达79家，国家级专精特新“小巨人”企业和制造业单项冠军企业33家 ，涌现出一批以远景智能 、朗新科技 、中科微至、航天大为等为代表的行业领军企业，一批“生力军”正在奋力长成“主力军”。以雪浪工业大数据、南山车联网 、慧海湾先进感知为特色的差异化产业布局基本形成 。

　　政策保障

　　注重规划引领 ，健全市场化 、强融合 、跨区域的协同体系

　　初冬时节 ，一个特殊的车队行进在无锡市锡山区先锋中路上 。前向碰撞预警、异常车辆预警 、弱势交通参与者碰撞预警 、限速预警 、闯红灯预警、协作式自适应巡航……“驾驶”这些车辆在全长6.3公里开放道路上平稳行驶的 ，是一张车、路 、云协同的智能网络 。

　　2020年以来，锡山区先后实施了车联网一期 、二期示范工程，实现45平方公里内智能网联路侧设施全覆盖。如今，在“车联网小镇”里 ，一辆辆自动驾驶小巴，悄无声息地接送着居民；一台台造型别致的无人驾驶清扫车 ，自动洒扫着路面……

　　融合“聪明 的车”“智慧 的路”，赋能“智慧 的城”，离不开政策先行。仅半年时间内 ，无锡就发布了《智能网联道路基础设施建设指南第1部分：总则》 、起草完成《无锡市车联网发展行动计划(2022—2025年)》 ，“1个地方法规+1个行动计划+N个标准规范”的车联网规划体系基本形成。

　　政府与车联网运营主体同步推进、统一运维的常态化建设模式 ，吸引近300家车联网及智能网联汽车相关企业聚集无锡 ，其中近65%为智能网联汽车零部件及自动驾驶相关企业，去年核心产业产值已近300亿元。

　　车联网产业 的快速发展， 是无锡物联网产业集群发展中强化政策保障 、持续优化产业发展环境的缩影。以《无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要(2012—2020年)》《无锡市“十四五”物联网产业发展规划》为引领 ，无锡已滚动实施4轮物联网产业发展三年行动计划 ，通过“精准滴灌”形成具有系统性和迭代性的推进体系 。

　　把服务落实落细 ，2018年无锡成立了专门的集群促进组织——无锡物联网创新促进中心 。崔健敏介绍 ，促进中心采取“事业+企业”双轨运营的模式 ，统筹推进“攻研发”与“建生态”。促进中心建立以来，引进中科院微电子所领军团队研发产业链急需 的关键共性技术，创立省级制造业创新中心和产业创新中心 ，构建了市场化 、强融合 、跨区域的系统性协同体系，打造了涵盖载体 、投资、展会、联盟、智库等多元能力的综合赋能体系 。

　　“1家促进机构+10家专业协会+12家行业联盟”的系统性协同服务网络 ，让产业集群内企业受益良多。据介绍 ，无锡每年开展技术研讨 、应用推广、合作配套等交流活动500余场，其中尤以供给侧 、需求侧对接成效最为突出。注重激活创新“存量” ，实施“一所一策”计划 ，充分释放公安部交研所、中船702所、中电58所等在锡“大院大所” 的创新优势，促进技术与资本、成果与市场的有效对接 ，推动产学研用深度融合 ，让集群内企业协同创新效率大大提升 。

　　“数字产业集群的一大特点是打破地域界限 。”崔健敏说 ，去年 ，无锡与上海嘉定 、合肥、杭州共建长三角面向物联网领域“感存算一体化”超级中试中心，就是纵深推进跨区域协同 、激活产业发展动能 的新尝试。

　　依托先发优势 ，近三年无锡物联网产业营收平均增速超20% ，一场实体经济与数字经济 的深度融合正在无锡的产业沃土上生发激荡。记者 王 政

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）