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
印尼已为中国游客准备好红毯!******
新华社雅加达1月12日电(记者孙磊)中国近期不断优化调整防疫政策、有序恢复公民出境旅游以来,东南亚多国陆续加入“抢客”行列。在旅游业发达的印度尼西亚,旅游和创意经济部长桑迪亚加·乌诺隔空“喊话”,印尼“已为中国游客准备好红毯”。当地旅游业协会和从业者也热情期待着中国朋友的到来。
“中国游客,印尼欢迎你们!”乌诺日前在印尼首都雅加达举行的例行发布会上说。
乌诺近日告诉新华社记者,新冠疫情冲击印尼旅游业,近100万个工作岗位受到影响。疫情之前,中国是印尼境外游客的主要来源地。印尼中央统计局数据显示,2019年到访印尼的中国游客达207万人次。中国游客对印尼重振旅游业十分重要,越来越多往返中国与印尼的航班复航对于印尼旅游业是特别积极的消息。
2022年12月31日,人们在印度尼西亚巴厘岛观看新年烟花。新华社发(比辛拉西摄)
印尼度假胜地巴厘岛深受中国游客喜爱。印尼旅游知识分子协会会长阿兹里尔·阿扎哈里表示,旅游业是巴厘岛主要经济活动,盼望中国游客尽快到来,“这有利于刺激印尼、尤其巴厘岛的旅游业发展”。
“这里曾经有很多中国游客。我们希望中国游客回来,这将振兴巴厘岛的旅游业。”巴厘岛旅游车司机克图特·梅尔塔说。
这是2023年1月1日在泰国曼谷郑王庙上空拍摄的新年烟花。新华社发(拉亨摄)
面对中国市场,东南亚多国“抢客”的心情热切、诚意十足。政要和官员纷纷为本国旅游业“代言”,向中国游客发出“邀请函”。菲律宾总统马科斯日前发出邀请,希望中国游客重返菲律宾,领略这个热带海岛国家的自然风光和人文风情。柬埔寨首相洪森表示,欢迎中国游客来柬旅游、振兴该国经济和旅游业,柬埔寨不会对华采取入境防疫限制措施,希望今年接待200万人次的中国游客。
1月9日下午,泰国副总理兼卫生部长阿努廷、旅游与体育部长披帕、交通部长萨撒扬等官员到机场欢迎防疫政策调整后首批抵泰中国旅客。准备好的鲜花、纪念品,亲切相迎的笑脸和问候,上书“中泰一家亲”的横幅,现场气氛温馨。泰国财政部长阿空·登比达亚拜西日前表示,虽然世界经济面临下行压力,但中国游客回归等利好因素,有望推动泰国实现今年3.8%的经济增长目标。
1月9日,泰国官员在位于首都曼谷东郊沙没巴干府的素万那普机场欢迎搭乘厦门航空MF833的旅客。新华社发(拉亨摄)
新加坡卫生部长王乙康日前表示,“中国的开放是大好消息,我们期待已久,两国可以恢复丰富的、实质性的人文交流。”
针对多个国家近期出台欢迎中国游客的举措,外交部发言人汪文斌11日在例行记者会上表示,中方会为游客前往这些国家旅游提供更多便利,将继续优化调整有关措施,与各方共同保障中外人员安全顺畅有序往来,为国际团结抗疫和世界经济复苏贡献力量。
他表示,友善自然会让中国游客感受到温暖和欢乐、宾至如归,成为他们选择出境旅游目的地的重要因素之一。(参与记者:郭鑫惠、王亚光、宋宇、刘锴、林昊、蔡蜀亚、李、成欣、冯歆然;报道员:古鲁、瓦扬、蒂姆、塔纳;剪辑:沈浩洋;编辑:马晓燕、孙浩)
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