盘点不同球类运动,谁是“球中之王”?******
近日,在世界杯比赛中
葡萄牙队3比2险胜加纳队
下半场,C罗通过点球
帮助葡萄牙队取得领先
图源:FIFA
被判点球后C罗亲吻足球
他闭上双眼,深呼吸
然后助跑、果断起脚
皮球势大力沉直窜对方球门
图源:新华社
C罗也成为历史首位
连续五届世界杯取得进球的球员
大家观看比赛时有没有想过
在如此多的球类运动中
足球的球速是最快吗?
哪种球飞得最远?
球速之“王”竟然是它?
所有球类运动无非是用手、脚、球棒或球拍击打球,球的尺寸、形状和重量差异使得它们具有不同的速度以及运动轨迹。
那么问题来了,在这些球类运动中,速度最快的是哪种球?是令人热血沸腾的足球,是挥汗如雨的网球,还是快得看不清轨迹的乒乓球?
图源:摄图网
答案其实是外形最不像球的羽毛球。
目前吉尼斯官方认可的最快的羽毛球记录来自丹麦选手科丁,2017年1月10日,在印度羽毛球超级联赛上,科丁在正式比赛中杀出一记速度高达426 公里/小时(约118 m/s)的杀球。这意味着什么?这个记录中羽毛球的最高速度,比“复兴号”动车组列车最高运行时速(400公里/小时)还要快。
图源:Physics of ball sports各种球类运动的最高运动速度
羽毛球为什么能飞得那么快?原因其实并不复杂,主要是因为羽毛球比较轻(重量只有5克),并且球拍足够长(不超过680mm)。
图源:Annu. Rev. Fluid Mech 各种球的尺寸、重量及速度等基本参数
球体在空中的运动往往只受到空气阻力和重力的作用,它的速度一般只会逐渐减小(篮球等例外)。想要获得最快的运动速度,球体需要在离开运动员接触的瞬间获得最大的加速度。相对于网球、足球和其它球体,羽毛球非常轻,因此同等大小的力在它身上则会产生更大的加速度。
图源:Physics of ball sports 高尔夫球和羽毛球的挥拍动作
最能“飞”的球——高尔夫球
高尔夫球是飞得最远的球,单次击球可以移动200米以上,标准高尔夫球场,一般布置18个球洞,总长度要控制在6002~6400米,球场面积50~75公顷(1公顷=10000平方米),实际大小要根据球场的地形来确定。
不仅如此,高尔夫还走出了地球,成为了首个星际间的球类运动项目。1971年2月6日,执行阿波罗14号任务的宇航员艾伦·谢帕德(Alan Shepard)挥动球杆在月球上打起了高尔夫球,从而使他成为有史以来第一位,也是目前唯一一位在月亮上打过高尔夫球的人。
图源:NASA 正在月球打高尔夫球的宇航员艾伦
高尔夫球有一个让人大跌眼镜的现象:越是光滑的高尔夫球,越是飞不远。
我们都认为,球形是最完美的形体,表面越是光滑,则在飞行的过程中,球面与大气的摩擦就越少,同等用力的情况下,理应飞得越远。但是,高尔夫球不是这样。
图源:《高尔夫50年》高尔夫球的变迁
毛根海教授所著《奇妙的流体运动科学》一书中,有这么一个数据:同等条件下,布满小酒窝的高尔夫球,它在飞行中所受到的阻力只有光滑球的一半,而飞行距离是光滑球的5倍。物体在流体中运动时,前后压力差所带来的阻力就叫做“形状阻力”。现代核潜艇使用“水滴型”外形就是为了减少形状阻力。
图源:科普中国
如上图,顶部的垂直竖版,其形体阻力最大,原因是其后方的“低压区”面积最大,第二个球体的低压区有所减少,直至底部的水滴型,其形状阻力最小。通过流体力学实验,人们发现,光滑的与布满小酒窝的球相比,后者产生的低压区面积更少。球上的无数小酒窝,它可以起到让空气紧贴球面的作用,这使得平滑的气流能顺着球体表面延伸到更靠后的位置时才产生分离。
图片来自航空航天工程师Jeffrey A. Scott
最受欢迎的球类运动——足球
无论是从影响力、参与人数还是赛事热度来看,足球都是当之无愧的世界第一运动。不过今天既然讲到球速和形体阻力的问题,那么我们也一起来看看足球缝线对足球轨迹的影响。
图源:百度百科
普天同庆足球是2010年南非世界杯决赛阶段设计的新款足球,也是最近几届世界杯中,最饱受批评的一个足球。在它还刚刚面世时,生产厂家就宣传说:这个球只用了8块表皮就将足球拼接完成,完美地包住了内胆,这是史上最圆的足球。
然而,这颗球却是守门员的“噩梦”。空气动力学家梅塔博士提出,“粗糙度的大小,决定了出现‘蝴蝶球效应’的最佳临界速度是多少。”
蝴蝶球轨迹蝴蝶球指的是球在空中飞行时几乎没有旋转,从而导致它的飞行轨迹不可预测,守门员很难判断。蝴蝶球的原理是球表面上有缝线,在飞行过程中,气流经过缝线时,会产生更多湍流,由于左右不对称,湍流增加了球侧面的偏转力。尾流左右摇摆,飞行飘忽不定,如飞舞蝴蝶。
图源:中国科普博览常规足球通常将32块球面通过缝线拼合而成,缝线的总长度以及缝线的深度决定了足球的光滑度,缝线越多越粗糙。常规足球一般在48公里每小时球速时才会产生最大化的“蝴蝶球效应”。
而普天同庆足球,由于其总缝线长度很短,导致其成为当时最光滑的足球,经过空气动力学试验,人们发现,在80~88公里每小时球速时,普天同庆才会产生最大化的蝴蝶球效应,而80公里左右时速恰恰是射门,以及任意球的典型球速。
END
资料来源:央视科教、科普中国、中国科普博览、知乎
整理:董小娴
新一届常委亮相:中国开启“光荣和梦想的远征”******
(中共二十大·特写)新一届常委亮相:中国开启“光荣和梦想的远征”
中新社北京10月23日电 题:新一届常委亮相:中国开启“光荣和梦想的远征”
中新社记者 黄钰钦 梁晓辉
“大家好!很高兴在这里同各位记者朋友见面。”
23日中午,北京,人民大会堂金色大厅,全球瞩目。刚刚在二十届一中全会上当选中共中央总书记的习近平,率领新一届中央政治局常委在这里与中外记者见面。
自中共十三大以来,中国共产党形成新一届领导团队与中外记者见面的惯例。每个“五年之约”,都是这个世界第一大执政党具有特殊意义的历史新起点。今年的见面会是首次在人民大会堂金色大厅举办,600多名中外记者早早在此等候,见证这历史性的时刻。
10月23日,刚刚在中国共产党第二十届中央委员会第一次全体会议上当选的中共中央总书记习近平和中共中央政治局常委李强、赵乐际、王沪宁、蔡奇、丁薛祥、李希在北京人民大会堂同中外记者亲切见面。 中新社记者 盛佳鹏 摄踏上新征程,中国共产党领导下的中国再出发,世界从这里更好读懂发展变化的中国叙事。
12时5分,习近平步入会场,面带微笑向中外记者挥手致意。他身后,李强、赵乐际、王沪宁、蔡奇、丁薛祥、李希依次进入会场,全场响起热烈掌声。
身着深色西装、系红色领带的习近平居中站立,其他6位常委分列两侧。习近平走上主席台,身后是中国共产党党旗,镰刀、锤头组成的金色党徽格外醒目。快门声中,这一历史性场景被定格、被记录。
习近平首先向发来贺电贺信的外国政党、领导人等表达感谢。
“衷心感谢全党同志的信任。”接着,习近平代表新一届中共中央领导成员庄严承诺:“我们一定牢记党的性质和宗旨,牢记自己的使命和责任,恪尽职守、勤勉工作,决不辜负党和人民重托。”
当百年中共遇上千年小康梦,中国如期全面建成小康社会,第一个百年奋斗目标成功达成。面向全球目光,习近平代表百年大党再次宣示新征程上的使命任务:“现在,我们正意气风发迈上全面建设社会主义现代化国家新征程,向第二个百年奋斗目标进军,以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴。”
随后,习近平向世界铺展一幅具有未来感的中国发展蓝图。
蓝图中,有百年大党推进中国式现代化的奋进姿态。
“中国式现代化是中国共产党和中国人民长期实践探索的成果,是一项伟大而艰巨的事业。”习近平说。
全面建成社会主义现代化强国的宏伟蓝图按“两步走”具体实践——到2035年基本实现社会主义现代化;从2035年到本世纪中叶,把中国建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国。
惟其艰巨,所以伟大;惟其艰巨,更显荣光。如今,“第二个百年奋斗目标”更加明晰,道阻且长,行则将至。
蓝图中,有百年大党对人民的“一诺千金”。
20多分钟的讲话中,“人民”一词出现17次。
“我们要始终与人民风雨同舟、与人民心心相印,想人民之所想,行人民之所嘱,不断把人民对美好生活的向往变为现实。”习近平说。
10年前、5年前,在人民大会堂,习近平都郑重宣示:人民对美好生活的向往,就是我们的奋斗目标。
更好的教育、更可靠的社会保障、更高水平的医疗卫生服务、更优美的环境……新时代10年,一个个对人民的承诺走进现实,成为中国社会发展的真实图景。
蓝图中,有百年大党对自身建设的清醒认知。
“一个饱经沧桑而初心不改的党,才能基业常青;一个铸就辉煌仍勇于自我革命的党,才能无坚不摧。”见面会上,习近平再次点题中共自身建设。
“全党必须警醒起来。打铁还需自身硬。”在10年前的中外记者见面会上,习近平以此惕励全党。
资料图:人民大会堂前红旗飘飘人们看到,中央八项规定随之出炉,中共在10年里掀起了一场被外媒称为“中国近代史上强度最大、范围最广的反腐行动”,中国党风政风乃至社会风气为之转变。
蓝图中,还有百年大党带领中国以更加开放的姿态面向世界。
面对中外记者的镜头,习近平向世界明确宣示:“中国开放的大门只会越来越大。我们将坚定不移全面深化改革开放,坚定不移推动高质量发展,以自身发展为世界创造更多机遇。”
从10年前“中国需要更多地了解世界,世界也需要更多地了解中国”,到如今“中国发展离不开世界,世界发展也需要中国”,中国与世界的关系,从“我”和“你”更好地变成了“我们”。
“新征程是充满光荣和梦想的远征。蓝图已经绘就,号角已经吹响。”习近平说。
在世界注视的目光中,踏上新征程的中国,从这里再出发。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)