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
闽台青年“包饺子”大赛 新春围炉守岁过小年******
(新春见闻)闽台青年“包饺子”大赛 新春围炉守岁过小年
中新网福州1月26日电 (郑江洛)26日,腊月二十四,正值南方小年,在华优汇创闽台家园台湾青年就业创业基地,人声鼎沸,欢乐滚滚,每年岁末,闽台家园都会举办“爱在家园”留榕台青新春围炉守岁日活动。
写春联、包饺子……记者在现场看到,四五十名闽台青年分为吉、福、旺、春、发五队,以游戏竞赛的方式正如火如荼地进行五福临门包饺子大赛。
闽台青年正在写春联。 郑江洛 摄闽台家园台湾青年创新创业基地执行总监李宛芯介绍说,每队不仅要完成160个饺子及写6副春联外,还要拍出各队特色写真,考验各队的组织分工及执行能力。“留榕的台湾青年以及本地青年,一起包饺子有过年的气氛,寓意着融合,很好的互动,共建闽台家园,虎年有一个新的开始。”
“今年是我第三年留在福州过年,今年很特别,有这么多的小伙伴一起围炉过年。”台青简以信正和同组组员们忙着做饺子馅。他表示,饺子一般是北方人过节喜爱的食物,这对于南方人而言,是一个比较“稀奇好玩”的体验,这也是他包饺子的“首秀”。今年能和这么多闽台青年一起包饺子、写春联,让他感觉“很温暖。”
简以信在福州落地已有八年,目前,他和几名台青共同在福建创业,过去一年,做了一些两岸文创相关的设计,并开展了多场两岸交流的活动,他表示,“希望未来能够继续加深两岸之间的融合交流。”
“第一次在福州写春联,过小年。”台青柳钟伟刚到福州两个月,他说,虽然不能和台湾的家人一起过年,但能和这么多台湾小伙伴一起过年,感到很特别。他看中大陆市场他,“尤其是宠物这个产业的发展性”,预计接下来在福州开一家宠物美容店。
今年是台籍钢琴教师王国全第一次在福州过年,他同样很看好大陆的文化教育市场,他在福州落地已有7、8年的时间,“觉得当初的选择是对的。”
王国全上个月刚和太太在福州成立了自己的琴行,工作室目前已有一两百学生。他告诉记者,今天和这么多台湾人在这里相聚,挺热闹的,很不一样的感觉,非常开心。“希望新的一年,能把这个项目做得越来越精致,成果越来越好。”
参与活动的闽台青年大合影。 郑江洛 摄在闽台家园平台负责运营的台青萧国佑接受记者采访时表示,借由这次活动,团队协作能增加大家的凝聚力和向心力,增加彼此的感情,让大家凝聚起来,更加熟识,事业上互相促进。他希望,疫情早日过去,两岸间能够早日更好互通,更多的台胞来到大陆这边发展。
最近萧国佑还忙着置办新家具、家电,准备入住福州市晋安区台湾社区一号楼公寓,作为首批45户台胞租户之一,他对新生活充满了期待,这比他之前租房节约八九百元。“能够减轻我们来大陆的生活压力,把有限的时间和资金,投入事业当中。”(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |