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
年轻人的新年第一游,路过打卡正被沉浸式深度体验取代******
“最坏的日子已经过去,最好的时光即将到来。”站在2023年1月1日这个新起点,中国旅游研究院院长戴斌用这句话总结2022,展望充满可能的2023。
自2023年1月8日起,对新冠病毒感染由“乙类甲管”调整为“乙类乙管”,民众出游意愿和出游信心加速恢复,国内压抑了3年的旅游需求正加速释放,旅游市场的复苏曙光渐现。
近日,各类社交媒体上随处可见大家分享旅行vlog与美食美景照,即使是按捺着躁动之心尚未出游的朋友,也跟着一起看遍了祖国的大好河山。那么,已经热情拥抱国内游大潮的人具体感受如何?听听亲历本场浪潮的“浪花们”怎么说。
前往黑龙江省感受冰雪世界的扬扬说,作为一个北方人,本想到温暖的南方城市过过“夏天”,但某一刻突然想看看一望无际的茫茫雪原,便干脆买票北上了。南下到温暖三亚看海的小宇也是一个行动派,和朋友看到许多漂亮的景区图片和旅游攻略介绍,便决定去海南逛逛美丽的三亚湾。小茹和朋友刚结束考研,追剧中被美丽、治愈系的云南大理风光深深吸引,马上买好了3天后出发的车票。
近几年,大环境带来了太多的不确定,很多年轻人在不确定中迷茫着,但有时候需要的并不是瞻前顾后与深思熟虑,而是一分冲动与洒脱。同时,虽然目前大环境仍有诸多不确定性,但对于许多人来说,出游需求已然成为那个“确定性”。
对于很多年轻人来说,最近的这次出游是3年来最自由、最不受约束的一次,所以几位受访者都表示,优先考虑的是自身的体验与感受,性价比可以暂时往后排,颇有些“报复性”旅游消费的意味。与此同时,旅游地住宿、出行、游玩项目等方面的价格也有较为明显的上涨,被大家戏称为“报复性涨价”。
受访者扬扬提到,他们体验的雪地摩托、雪地蹦蹦、雪圈漂移等景点游玩项目,多是“50元5分钟”“80元7分钟”的价格,要是平时,看到这样的价格自己大概会转身就走,但这一趟旅游他们暂时选择了将体验与快乐放在第一位。
小宇也提到尽管出行住宿费相较于过去上涨了不少,但他们还是选择了节约路程时间、有更多更好的游玩体验。
处在疫情管控放松后的首个旅游出行大浪潮这一较为特殊的时间点上,不少游客似乎都降低了对价格的敏感度,但“潮水”终将退去,无论是游客的报复性出游消费,还是被戏称的商家“报复性涨价”,都是暂时的“狂欢”,旅游业终将回归理性,重视提升服务与消费场景才是旅游目的地发展的长久之道。
扬扬表示,哈尔滨的许多俄式风情建筑让她眼前一亮,中央大街、冰雪大世界等景点也有较好的观感,但不足的是,城市建筑均比较老旧,导致整体观感有些扣分,且地铁线路覆盖不足的问题,也给这次旅游带来一点遗憾。
小宇则提到三亚一些景区存在拉客现象,在沙滩、游艇上总能遇到有人拉客推销,导致后面几天他们看到陌生人靠近就想走开,严重影响了游玩体验。同时,他也表示,夜市大多是外地小吃,没有吃到海南本地的特色美味,很是遗憾。
说到近期旅游的难忘回忆,几位受访者都表示,从过去的路过式体验游逐渐倾向于沉浸式深度游。小宇感觉自己好像融入了三亚,景点毋庸置疑是美丽且热闹的,但他也很享受每天清晨或傍晚走在沙滩上感受着海水拍打双脚,坐在沙滩上放空自己,或是在小岛上慢悠悠地骑着电动车吹着海风,感受本地居民的日常生活。
小茹提到,以前出游往往像是完成任务打卡一般,每天走走看看这个或那个景点,吃几顿特色菜,最后买几份特产。尽管这次她也去了苍山洱海等著名景点,但在回忆时,脑海中最先浮现的是沙溪古镇的一家薄荷咖啡馆,坐在可以晒太阳的院子中,喝着茶,看着书,一上午就慢慢过去了。
这3年,人们有太多紧张、焦虑、迷茫等负面情绪,不妨换个环境“生活”几天。
2023,去被美好的旅行治愈,再出发。
实习生 王慧 中青报·中青网记者 齐征 来源:中国青年报
(文图:赵筱尘 巫邓炎)