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。
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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
两岸企业家峰会永久会址在南京启用******
中新社南京12月17日电 (记者 钟升)两岸企业家峰会永久会址启用仪式17日在江苏南京举行。两岸企业家峰会大陆方面理事长郭金龙在仪式上表示,永久会址 的正式启用 ,将为两岸经贸交流合作注入新 的信心 ,为峰会双方交流交往提供更好 的条件,也将为两岸企业家在江苏创新创业搭建新 的平台 。
两岸企业家峰会发端于南京市的紫金山峰会。2013年7月 ,两岸分别在北京和台北成立了两岸企业家峰会理事会 。
郭金龙在致辞中说 ,峰会 的成立是顺应民心潮流、扩大交流合作 ,推动两岸关系和平发展 、融合发展的极富远见 的制度性安排 。自成立以来 ,峰会始终坚持一个中国原则和“九二共识” ,不忘初心 、克难前行 ,在增强台商在大陆发展信心、共建民族经济产业链 、促进两岸经济社会融合发展等方面取得丰硕成果 。
郭金龙强调,峰会大陆方面将持续推动两岸经贸交流合作走深走实 ,为在陆台企台胞办实事 、做好事、解难事,拉紧两岸情感纽带和利益联结 ,铸牢两岸命运共同体意识,为推动两岸经济合作制度化、打造两岸共同市场 、壮大中华民族经济作出新 的更大贡献 。
两岸企业家峰会台湾方面理事长刘兆玄认为 ,峰会永久会址 的正式启用,彰显了大陆方面对两岸企业家峰会和大陆台商 的高度重视和持续支持,期待永久会址未来能成为两岸企业进行交流 的一个重要新据点 。
江苏省委副书记、省委政法委书记邓修明表示,江苏省将以峰会永久会址的启用为契机,全面贯彻《江苏省对台经济文化交流合作促进条例》 ,持续优化涉台营商环境和发展环境,坚持以通促融、以惠促融 、以情促融,为推动两岸关系和平发展、推进祖国和平统一进程贡献江苏力量 。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)