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
“一刻不停”自我革命,习近平再释全面从严治党******
中新社北京1月10日电 (记者 张素 邢翀)中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平9日上午在中国共产党第二十届中央纪律检查委员会第二次全体会议上发表重要讲话。这是他连续第11次在新年伊始出席中央纪委全会。
接受中新社记者采访的党建学者表示,经过新时代十年全面从严治党实践锤炼,管党治党宽松软状况得到根本扭转。如今,习近平强调“一刻不停推进全面从严治党”“发扬彻底的自我革命精神,永远吹冲锋号”,释出中共全面从严治党一刻不松、半步不退的鲜明态度。
“全面从严治党永远在路上,要时刻保持解决大党独有难题的清醒和坚定。”习近平在讲话中强调。他还将解决这些难题比作实现新时代新征程党的使命任务必须迈过的一道坎,是全面从严治党适应新形势新要求必须啃下的硬骨头。
中共中央党校(国家行政学院)教授戴焰军注意到,继二十大报告提出“大党独有难题”这一重要命题,习近平此番用“如何始终不忘初心、牢记使命”“如何始终统一思想、统一意志、统一行动”等六个“如何”进一步明确何为百年大党必须解决的独有难题,意在让全党清醒认识自身党情,“全面从严治党也就有了前提和方向”。
与此同时,学者表示以“必须迈过的一道坎”、“必须啃下的硬骨头”形容解决大党独有难题,体现出推进全面从严治党的紧迫性。中共中央党校(国家行政学院)教授竹立家举例说,现实中有些领导干部搞“两面派”,有些党员理想信念发生动摇,已经影响到党的公信力。如今重申“如何始终不忘初心、牢记使命”,有助于从根本上解决“对党忠诚”这一核心问题。
在以“永远吹冲锋号”亮明坚决态度的同时,习近平强调,要站在事关党长期执政、国家长治久安、人民幸福安康的高度,把全面从严治党作为党的长期战略、永恒课题,“把党的伟大自我革命进行到底”。
受访学者称,唯有坚持自我革命精神,推进全面从严治党,才能真正实现稳固执政地位、社会长治久安、人民美好生活等目标。在新时代新征程上起好步开好局,更需从新的战略高度“一刻不停推进全面从严治党”。
未来如何推进?习近平此番着重阐述“一个重要体系”,即“全面从严治党体系”,并作出一系列战略部署。
新时代十年,中共已初步构建起全面从严治党体系。二十大报告首次提出“健全全面从严治党体系”后,习近平此番指出,进一步健全这一体系要坚持“内容上全涵盖、对象上全覆盖、责任上全链条、制度上全贯通”。
“当前出现的不少问题往往具有关联性,比如作风问题、纪律问题容易演变为腐败问题,这就要求我们必须坚持问题导向、以全局思维统筹,将全面从严治党体系建成一个内涵丰富、功能完备、科学规范、运行高效的动态系统。”戴焰军说。
基于这一体系,习近平还在全会上作出一系列战略部署。学者对此表示,这些部署承上启下、切中要害,立足现实、着眼长远,彰显“一刻不停推进全面从严治党”的力度。
对于反腐败工作,习近平强调必须深化标本兼治、系统治理,一体推进,并点明“进一步健全完善惩治行贿的法律法规”“严厉打击那些所谓‘有背景’的‘政治骗子’”等举措。
“对行业性、系统性、地域性腐败问题进行专项整治,以及结合近期贪腐案件严厉打击‘政治骗子’,相关部署都找准了问题根源,将进一步铲除腐败滋生土壤。”戴焰军说。
外界注意到,纪律建设被摆上更突出位置。习近平指出,党规制定、党纪教育、执纪监督全过程都要贯彻严的要求,“既让铁纪‘长牙’、发威,又让干部重视、警醒、知止”。
竹立家表示,加强纪律建设是全面从严治党的治本之策,突出用纪律管党治党、抓早抓小,意在把“严”的要求贯彻到纪律的前沿、监督的前沿,以期发挥出“治本”效果。
此次讲话中,习近平还着眼于发挥全面从严治党的引领保障作用,提出“要以有力政治监督保障党的二十大决策部署落实见效”,“及时准确发现有令不行、有禁不止”,切实打通贯彻执行中的堵点淤点难点。
党建学者认为,管党治党和中央决策部署能否落到实处,监督必不可少,且关键在于各级纪检监察部门。在全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年,通过在中央纪委全会上强化政治监督,会让百年大党在新的“赶考之路”上行稳致远。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)