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
习近平近70小时印尼行的三个“特别”******
(近观中国)习近平近70小时印尼行的三个“特别”
中新社印度尼西亚巴厘岛11月17日电 题:习近平近70小时印尼行的三个“特别”
中新社记者 郭金超 梁晓辉
第十次开启“G20时间”、密集会见多国领导人、中印尼两国元首年内再次线下互动……时隔9年再访巴厘岛,习近平这次印尼之行,是中国最高领导人在二十大之后首次出访的首站。
从抵达到离开,习近平近70小时的印尼巴厘岛之行有三个“特别”,诠释着向未来的中国与世界。
当地时间11月14日下午,国家主席习近平乘坐专机抵达印度尼西亚巴厘岛努拉莱伊国际机场,应邀出席二十国集团领导人第十七次峰会。这是习近平和夫人彭丽媛在机场受到印尼对华合作牵头人、海洋与投资统筹部部长卢胡特,巴厘省省长科斯特等高级官员热情迎接。 新华社记者 申宏 摄第十次参会,特别背景下的“G20时间”
这次二十国集团(G20)领导人印尼巴厘岛峰会被认为是“全球经济在衰退威胁下的一次紧急救援”。
二十国集团不仅属于二十个成员,也属于全世界,G20的使命与全球百姓的日子紧紧相连。在峰会开幕的当天,联合国恰巧宣布“80亿人口日”到来。“80亿人口时代如何过上好日子?”成为人类对未来的惕厉和警醒。
这是习近平连续第十年出席或主持G20峰会。习近平在峰会的第一阶段会议讲话中,“发展”一词出现40次,是最醒目的关键词。他强调,“我们要比以往任何时候都更加重视发展问题。”
习近平在峰会上也再次提到全球发展倡议,呼吁推动更加包容、更加普惠、更有韧性的全球发展。
外界称,这也正找到了实现峰会主题“共同复苏、强劲复苏”最关键的驱动力。
中方倡议受到各方的积极回应。16日发表的G20巴厘岛峰会宣言亦指出,各国将采取协调行动,推进强劲、包容、韧性的全球复苏以及创造就业和增长的可持续发展议程。
客场中的“主场外交”,特别忙碌的代表团驻地
习近平此行是本次巴厘岛峰会的焦点。有外媒称,各国领导人争相与这位世界第二大经济体领导人面对面交谈。
近乎接踵而至的国际政要,让中国代表团驻地变得特别忙碌。有评论称,中方俨然于客场中寻找到“主场位”。
14日,中美元首会晤在G20峰会前夕率先举行。这是拜登执政后两位领导人首次面对面会晤,持续3个多小时,议题“覆盖了两国关系最重要的方面和当前最紧迫的地区和全球性问题”。全球瞩目这次大国间的“握手”,认为会晤释放出中美管控分歧的强烈信号。
当地时间11月14日下午,国家主席习近平在印度尼西亚巴厘岛同美国总统拜登举行会晤。 新华社记者 燕雁 摄峰会开幕后,双边会见尤为频密。15日峰会第一天,习近平密集会见了8位前来出席峰会的外国领导人。
中共二十大后,中国将带给世界什么?机遇,成为习近平频繁提及的关键词。
与法国总统马克龙会见时,他说,“将为包括法国在内的世界各国提供新机遇”;在与联合国秘书长古特雷斯的会见中,他表示“以中国新发展为世界带来新机遇”。面对西班牙首相桑切斯,他说,中国推进中国式现代化,坚持高质量发展,将为包括西班牙在内的世界各国带来新的发展机遇……“中国新发展,世界新机遇”,中国如是告诉世界。
密集双边会见中,有的是首次会见,比如韩国总统尹锡悦、澳大利亚总理阿尔巴尼斯,有的则是年内第二次会见,例如阿根廷总统费尔南德斯。结“新朋”会“老友”,中国代表团驻地的高热度,折射世界对中国的态度。
驶入快车道,特别可感的中印尼互动
“开始!”
随着习近平和印尼总统佐科下达指令,崭新的综合检测车缓缓驶出车站并逐渐加速前行。
这一雅万高铁试验运行的场景,是中印尼元首会谈前的一项特殊安排。作为印尼第一条高速铁路,雅万高铁既是中印尼共建“一带一路”的标志性工程,也是中国高铁首次全系统、全要素、全产业链在海外落地。
有评论称,与雅万高铁一样,中印尼命运共同体也正乘上“高速列车”,驶向命运与共的未来。
资料图为印尼雅万高铁建设现场。 中新社发 王增堃 摄今年是中印尼关系高速发展的“大年”。7月,佐科访华,成为北京冬奥会后首位访华的外国元首。那次访问中,两国元首共同确立了共建中印尼命运共同体的大方向。
此次会谈,习近平与佐科进一步就共建中印尼命运共同体达成重要共识,一致同意以明年中印尼建立全面战略伙伴关系10周年为契机,打造高水平合作新格局。
“中国愿同印尼相携相助、结伴同行。”会谈中,习近平的这句话,进一步传递了两国构建命运共同体“共进退、同发展”的温度。
印尼民众则会对此更可感。雅万高铁建成后,从雅加达到万隆,3个多小时变40分钟,不仅让民众出行提速,也助当地发展提速。中印尼为发展中国家团结合作、互利共赢提供了样板。
17日,习近平的专机从巴厘岛起飞,目的地是泰国曼谷。在那里,他将出席亚太经合组织第二十九次领导人非正式会议并对泰国进行访问。中国与世界的密集互动,仍将持续。(完)