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
钱勇:中国式现代化打破“现代化等于西方化”的迷思******
中新网北京11月17日电 (记者 张尼)“中国式现代化摒弃了西方以资本为中心、物质为中心、两极分化、物质主义膨胀、对外掠夺扩张的现代化老路,我们也打破了‘现代化就等于西方化’这种迷思。”生态环境部环境与经济政策研究中心党委书记、主任钱勇16日在北京表示。
16日,以“启航新征程 推动绿色发展”为主题的生态环境部与欧在华跨国企业高层圆桌会在北京举行。此次圆桌会由生态环境部环境与经济政策研究中心、中国新闻社主办,中国新闻网承办。
钱勇作主题报告时表示,中国式现代化是中国共产党领导的社会主义现代化,既有各国现代化的共同特征,但更有基于自己国情的中国特色,主要体现在五个方面:第一是人口规模巨大的现代化;第二是全体人民共同富裕的现代化;第三是物质文明和精神文明相协调的现代化;第四是人与自然和谐共生的现代化;第五是走和平发展道路的现代化。
钱勇强调,中国结合自身的国情和实践,探索出自己宝贵的现代化发展道路,既能走得通又能走得好,这既是办好中国自己的事情,也是对全世界重大的贡献。
在他看来,二十大报告对全面建设社会主义现代化国家的目标任务做了全面部署和安排。“未来五年是全面建设社会主义现代化国家的关键时期,对实现第二个百年奋斗目标也至关重要。”
同时,钱勇指出,“人与自然和谐共生是中国式现代化一个重要的中国特色,促进人与自然和谐共生是中国式现代化的一个本质要求。”
“推动经济高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务,中心任务里的首要任务是高质量发展,推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。”钱勇称,二十大把绿色发展、生态环境保护摆到了前所未有的高度。中心任务、首要任务和关键环节环环相扣,绿色低碳发展既是重要环节又是推动新的发展、高质量发展的重要内生动力,中国加快绿色低碳发展的理论逻辑、任务逻辑、行动逻辑更加紧密、更加内生、更加融合。
钱勇强调,二十大报告明确,坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,还提出推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。所以,现在中国对绿色经济、绿色技术、绿色产品有极大的新增需求,同时对传统行业绿色化改造也有很大需求,会创造巨大市场。
“中国有超大规模的国内市场,它不仅给本国经济带来显著的规模经济优势、创新发展优势和抗冲击能力优势,也为全球经济发展提供重要支撑。”钱勇表示,中国经济稳中向好、长期向好的基本面没有变,韧性还是比较强,回旋余地还是比较大,大家对中国的发展要有信心。
他说,中国经济结构体系中更多绿色高端经济的结构变化带来新机遇、新市场。欧盟各国在许多产业领域处于领先地位,特别是在制造业方面有显著优势,在这些方面和中国合作有助于双方顺应新产业变革的大趋势,加快形成绿色发展的新优势。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |