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
彭秋香代表:以高质量司法走好新的赶考之路****** 【奋进新征程 建功新时代·二十大代表在基层】
“作为一名山区的法官,我要把党的二十大精神学习好宣传好贯彻好,用实际行动走好新的赶考之路。”11月4日,党的二十大代表、广东省茂名市信宜市人民法院民一庭庭长彭秋香,在该院第11次党组理论学习中心组(扩大)会议上作了履职和学习体会报告。
彭秋香代表在和群众认真交流。林丹丹摄/光明图片
回到工作岗位后,彭秋香立即以实际行动学习宣传和贯彻党的二十大精神。10月25日,彭秋香向法院党组和所在的党支部传达了党的二十大精神。“这是我第一次走进人民大会堂,激动的心情难以言表。我印象最深刻的是习近平总书记向大会作报告时现场多次响起经久不息的掌声,这是代表们对报告中描绘的宏伟蓝图的热烈期盼。”彭秋香分享了她参加党的二十大开幕会的感受,随后她从党的二十大盛况、广东代表团学习讨论、与代表交流等方面,讲述她的所见所闻所感,并围绕如何学习贯彻党的二十大精神进行了系统阐释和深入解读。彭秋香表示,习近平总书记提出的“五个牢牢把握”,为学习贯彻党的二十大精神提供了“路线图”,怎样把大会确定的“路线图”转化为贯彻落实的“施工图”,是接下来的头等大事。
11月1日,彭秋香来到怀乡镇扶德村。“作为一名基层党员代表,参加党的二十大让我感到非常自豪。”谈起在人民大会堂聆听党的二十大报告时的感受,彭秋香仍难抑激动之情。她用亲身经历、切身感受、具体事例向村民们讲解党的二十大提出的新思想、新要求、新举措。彭秋香通俗易懂、朴素生动的宣讲,引发在场干部群众的共鸣。
“我将继续用群众喜闻乐见的形式,将党的二十大精神及身边的好声音、新变化,传递给广大的市民群众,在宣传群众、凝聚群众、服务群众上贡献自己的力量。”彭秋香说。
在用情、用心、用力学习宣传党的二十大精神的同时,彭秋香切实做好本职工作,以对法律负责、对人民负责、对历史负责的态度处理每一起案件。参加完党的二十大回到信宜后,彭秋香立即投入案件审理工作中,截至11月16日,她已审理了20多件案件。
彭秋香2006年任助理审判员,之后一直从事民商事审判工作。她常年奔走在田间地头,做到脚下有土、心中有情。在案件的处理上,她总是尽可能多调解,尽可能多为群众解决一些实际困难、少留一些遗憾。她先后获得广东省优秀共产党员、全国法官办案标兵、全国优秀法官等荣誉称号。
彭秋香说:“今后我将始终胸怀司法为民的责任担当,持续致力于加强诉源治理力度、致力于提升家事审判温度、致力于强化特殊困难群体保护、致力于加大普法宣传广度,当好社会主义法治理念的培育者、矛盾纠纷的化解者、乡村振兴的推动者。”
如今,信宜山区群众对高效便捷的司法服务需求越来越高。彭秋香表示,她将以“再赶考”的姿态继续砥砺前行,把党的“好声音”及时、准确地传递到群众中间,把党的二十大精神落实到审判工作中,坚持司法为民、公正司法,以高质量司法向党和人民提交一份满意答卷。
《光明日报》( 2022年11月23日 05版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)