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
专家谈侨务工作如何凝心聚力谋新局******
(中共二十大·观察)专家谈侨务工作如何凝心聚力谋新局
中新社北京10月17日电 (记者 马海燕)“加强和改进侨务工作,形成共同致力民族复兴的强大力量。”中共二十大报告有关涉侨表述受到关注。接受本社记者采访的侨务专家称,相关表述折射出海外华侨华人在新征程上的作用愈发凸显,也对新时代如何做好侨务工作提出了新要求。
10月16日,中国共产党第二十次全国代表大会在北京人民大会堂隆重开幕。 中新社记者 盛佳鹏 摄中国共产党长期重视广大侨胞的独特作用,改革开放以来历届党代会报告均提及“海外侨胞”。暨南大学华侨华人研究院副院长陈奕平表示,6000多万华侨华人是中华儿女的重要组成部分,这既体现在报告开篇对新时代伟大成就参与者的致谢中,执政党从未忘记海外侨胞的贡献;又体现在提高国家治理体系和治理能力现代化中,应时而生的“大侨务”工作格局就是为了更好地为侨服务。
执政党对侨胞的期许也与党和国家的宏伟蓝图密切相关。十八大报告指出,落实党的侨务政策,支持海外侨胞、归侨侨眷关心和参与祖国现代化建设与和平统一大业;十九大报告指出,广泛团结联系海外侨胞和归侨侨眷,共同致力于中华民族伟大复兴。
中国华侨华人研究所所长张春旺表示,二十大报告中关于侨务工作的重要论述与十八大、十九大报告相比,既一脉相承,又有新的特点。为适应新征程的新要求,侨务工作不仅要“加强”,而且要“改进”,显示出侨务工作的重要性。我们要正确把握侨务工作的历史方位和重要使命。
在当下世情、国情、侨情发生深刻变化的情形下,如何加强和改进侨务工作?张春旺表示,一要注重工作的方式方法与策略,充分考虑海外侨胞的长期生存与发展;二要切实了解侨胞的需求与愿望,开展有针对性地为侨服务;三要发挥华侨华人沟通中外的渠道作用,促进中外文明交流互鉴。
中国华侨华人研究所副所长张秀明建议,应该加强对侨情变化的研究,关注海外侨胞的迫切诉求,增强为侨服务意识,创新为侨服务的理念与方式,更好地凝聚侨心、发挥侨力,真正“当好海外侨胞和归侨侨眷的贴心人,成为侨务工作的实干家”。
近年来,海外侨胞已发生结构性变化,新侨和华裔新生代渐成主体力量。如何培养其对中华民族和中华文化的认同感,成为沟通祖(籍)国与住在国的桥梁和纽带,被提上议事日程。
陈奕平说,无论出生在住在国的华裔新生代,还是改革开放后走出国门的新移民,都应该受到重视。应该加强对他们的联谊,增强其寻根意识,进而增强对中华文化的兴趣,引导其参与中国的现代化建设,分享改革发展红利,使他们自愿成为新一代中外交流的使者。
张秀明也认为,作为身处两个社会、横跨多种文明的跨国群体,海外侨胞的作用还可以进一步发挥。比如,可以发挥海外侨胞在传播中华文化、讲好中国故事方面的独特优势,还可以更好地发挥海外侨胞高层次人才众多、商业网络广泛、经济实力雄厚、联通中外的多方面优势。
要加强和改进侨务工作,还要维护侨胞权益。陈奕平表示,这既包括归侨合法权益,也包括海外侨胞的合法权益。疫情之下,许多侨胞面临困境,还承担了污名化下的种族歧视和精神压力,要了解海外侨胞生存发展面临的新挑战,回应他们的诉求,更好地为侨服务。
回望历史,在中国革命、建设和改革各个历史时期,海外侨胞都做出了重大贡献。多位专家均表示,在迈向全面建设社会主义现代化国家新征程中,海外侨胞同样不会缺席,一定能够“形成共同致力民族复兴的强大力量”。(完)
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