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
福建漳州争创两岸融合发展示范区******
中新网漳州1月3日电 (记者 张金川)福建省漳州市市长王进足3日表示,坚持以“通、惠、情”促融,持续推进漳台融合发展,打造台胞台企登陆的第一家园。
当天上午,漳州市第十七届人民代表大会第二次会议开幕,王进足代表市政府向大会作政府工作报告。他指出,过去一年,漳州持续探索漳台融合发展新路,开展100场对台交流活动,全市新批办台资企业项目90个,海峡两岸最大的石化合作项目古雷炼化一体化项目投入商业运营。
在以“通、惠、情”促融方面,王进足表示,坚持以通促融,实施新一轮漳台产业合作计划,推进石油化工、机械装备、精致农业等重点产业深度融合,争创两岸产业融合发展示范区。
坚持以惠促融,积极推进“台湾小镇”和台湾青年就业创业基地建设,持续优化涉台营商环境,吸引更多台湾青年来漳实习、就业、创业,不断增强台胞台商获得感,打造两岸“家乡化”服务引领区。
坚持以情促融,加大对台交流基地建设力度,加强宗亲、乡亲、姻亲、民间信仰等交流互动,持续办好海峡论坛漳州活动、农博会·花博会、茶博会、海峡两岸(漳州)青年交流周等品牌活动,构建两岸基层融合发展先行区。
漳州市第十七届人民代表大会第二次会议现场。 张金川 摄漳州是台湾同胞主要祖籍地和台商投资密集区。漳州市政协主席吴文团在该市政协十四届二次会议上也表示,做好“通、惠、情”三篇文章,创新和拓展政协服务漳台融合发展的渠道载体,增进两岸同胞心灵契合。
漳州先行先试,率先设立海峡两岸农业合作实验区、台湾农民创业园,实施漳台农业融合发展工程,建设闽台农业融合发展的先行区。
漳浦国家级台湾农民创业园是福建6个国家级台农创业园之一。截至目前,该创业园已累计引进台资农业企业289家,创业就业台胞840人,实际利用台资4亿多美元。
“推进漳浦台湾农民创业园品质,提升深化漳台融合发展。”漳州市政协副秘书长、民进漳州市委会副主委林必强建言,在“闽台蝴蝶兰产业融合和创新发展”基地授牌的基础上,做好闽台兰花产业园二期规划建设的前期工作,着力打造省级兰花培育创新基地;引进台湾先进农机制造技术和设备,建立农机推广示范中心,推动闽台产业融合。
林必强还建议,在台湾农民创业园设立创业型孵化基金,为台青创业项目提供资金支持;以台创园为载体建设台青文创园,出台优惠政策引导台创园内企业利用自有房地产、企业库房、闲置厂房等为台青创业者提供低成本办公场所,发挥台青的文创和社区营造特长及理念,从文化内容和产业支撑上打造特色台湾村。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |