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
党建评:反腐不停歇,永吹冲锋号******
由中央纪委国家监委宣传部与中央广播电视总台联合摄制的四集电视专题片《永远吹冲锋号》于近期播出。该专题片分为四集,分别是《第二个答案》《政治监督》《铁规矩硬杠杠》《永远在路上》。这是党的二十大后首部反腐电视专题片。一经播出,多个相关案件的话题便迅速登上社交媒体,引发网络热议。
全国政协社会和法制委员会原副主任傅政华案、山东省人大常委会原党组成员、副主任张新起案、江西省政协原副主席肖毅案、文化和旅游部原党组副书记、副部长李金早案……一个个曾经“响极一时”的名字,其具体涉案细节和背后教训问题被全面还原、深入解剖。落马者奢靡享乐的严重违纪违法事实与镜头前的真诚忏悔反思对比强烈,《永远吹冲锋号》成为全体党员干部生动、深刻的警示教育课。
事实上,在《永远吹冲锋号》播出之前的一天,中央纪委国家监委网站还发布了2023年打“虎”第一棒的“战果”。山东省青岛市政协主席汲斌昌,国家烟草专卖局原党组成员、副局长何泽华,河北省人大常委会原副主任王雪峰接受中央纪委国家监委纪律审查和监察调查。线上专题片和线下的开年“打虎”相结合,“打虎拍蝇”就在身边的冲击感越来越强烈,这释放出一个鲜明信号:反腐败斗争一刻都不会停,永远吹冲锋号,全面从严治党将不断向纵深发展。
腐败是危害党的生命力和战斗力的最大毒瘤,反腐败是最彻底的自我革命。专题片《永远吹冲锋号》的四集内容所涉主题和案件尽管有所差异,披露的典型案例背后问题也不尽一致,但涉案者都有一个共同的问题:思想滑坡、认知退步、骨头“缺钙”,对党纪国法不够敬畏,对正风肃纪的认识不够清醒,放松了对自己和家人亲属的教育约束,最终酿成悲剧。而这,也指向了同一个严肃课题——反腐败斗争形势依然严峻,必须把正风肃纪反腐向纵深不断推进。
我们党是世界上最大的马克思主义执政党,必须时刻坚持惩治腐败、自我革命,实现自我净化,自我提升。党的十八大以来,党中央以前所未有的勇气和定力推进全面从严治党,以坚如磐石的意志正风肃纪反腐,找到了自我革命这一跳出治乱兴衰历史周期率的第二个答案。相关数据显示,10年来,全国纪检监察机关共立案464.8万余件,其中立案审查调查中管干部553人,处分厅局级干部2.5万多人、县处级干部18.2万多人。经过坚决斗争,反腐败斗争取得压倒性胜利并全面巩固,腐败存量得到有力削减、腐败增量得到有效遏制。
成绩的取得,背后是多方面进步的生动注脚。比如,坚持把党的政治建设摆在首位;不断完善党内法规体系和反腐败法律体系;又如,从源头上树起“红线”和“高压网”,加强对权力运行的制约和监督;再如,一体推进不敢腐、不能腐、不想腐等等。然而,也要清醒地看到,正风肃纪没有休止符。过去的经验已经表明,即使正风肃纪的规矩再硬、氛围再严,总会有个别胆大妄为、心怀不轨者,苦心钻营,与反腐败展开“周旋”,在物欲和利益诱惑下,说一套做一套。不过铁的事实也一再证明,那些自认为手段高明,能够瞒天过海者,最终都会以身试法,触网落马。
常怀“赶考”之心,勇于自我革命,这是百年大党不懈奋斗淬就的鲜明品格。党的二十大报告提出,坚决打赢反腐败斗争攻坚战持久战。专题片《永远吹冲锋号》是2014年《作风建设永远在路上》播出以来的第九部“反腐大片”,它忠诚记录了近10年来我们全面从严治党的前进脚步。新时代新征程,全面从严治党将不断向纵深推进,永远在路上;正风肃纪反腐将一刻不停,持续“打虎拍蝇”,让人民拥有踏实的获得感、幸福感、安全感。(林风)