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
《八闽文库·福建民间契约文书》在福州发布******
《八闽文库·福建民间契约文书》在福州发布
海内外知名专家学者出席《八闽文库》国际学术研讨会
本报讯 12月15日,《八闽文库·福建民间契约文书》新书发布会暨《八闽文库》国际学术研讨会在福州召开。
复旦大学文科资深教授、全国古籍整理出版规划领导小组成员、《八闽文库》编委会主任葛兆光致辞。厦门大学人文与艺术学部主任、《八闽文库》编委会成员、《福建民间契约文书》主编郑振满介绍了编纂情况。海峡出版发行集团党委书记、董事长林义良介绍了《八闽文库》全媒体出版工程进展情况和《福建民间契约文书》50册出版情况。新书发布会由福建省委宣传部副部长、省新闻出版局(版权局)局长肖贵新主持。
福建省委常委、宣传部部长张彦指出,《八闽文库》全媒体出版工程开启了福建大规模全面调查、整理、出版历代文献典籍的先河,继2020年推出第一辑《福建文献集成》后,《福建民间契约文书》的正式出版,标志着这项工程取得又一重要成果。要积极运用数字化手段,推动古籍“活起来”,走进大众视野、融入现代生活。深化闽台古籍交流合作,开展古籍外译和海外宣介活动。
葛兆光教授在讲话中指出,福建的地,是背山而面海,福建的人,是移民加上土著,福建的历史,是延续唐宋中原传统,又开创明清海洋文化。《八闽文库》正是在汇集地方性古典文献中,呈现和传承着这种独具一格的福建文化。《福建民间契约文书》50册的面世是一个了不起的成绩,符合目前学术界文化界“眼光向下”的新趋势,即从历史聚焦于王朝政治和精英文化,转向社会底层与日常生活。
发布会上,有关领导向福建省档案馆、福建省社会科学联合会、福建省图书馆、福州市图书馆、厦门大学、福州大学图书馆、福建师范大学图书馆七家单位代表递交《福建民间契约文书》赠书牌。
发布会结束后召开的《八闽文库》编纂出版研讨会和《八闽文库·福建民间契约文书》国际学术研讨会上,编委会成员与专家们对《八闽文库》的编纂情况进行了热烈讨论,来自哈佛大学、名古屋大学、麦吉尔大学、复旦大学、厦门大学等海内外的知名专家和学者,对东南地区民间文书的丰富内涵和特殊价值进行了不同角度的解读和分析。
据悉,作为重大公益性文化工程,《八闽文库》全媒体出版工程由中共福建省委宣传部牵头指导,海峡出版发行集团具体实施,厦门大学民间历史文献研究中心编,海峡出版发行集团所属福建人民出版社出版。工程先后写入福建省国民经济与社会发展第十三个、第十四个五年规划及《2021-2035年国家古籍工作规划》。本次发布的《福建民间契约文书》为《八闽文库》专题汇编部分最大的一个专题,收录了账簿、阄书、诉状、收据、税单、人情簿、科仪书等民间契约文书,于细微处见知著,生动反映了经济社会的历史变迁,对于进入历史情境、还原历史细节,深入研究福建历史文化具有重要意义,标志着《八闽文库》全媒体出版工程取得又一重要的阶段性成果。
出席会议的还有福建省人民政府副省长、党组成员林文斌,全国政协社会和法制委员会副主任、福建社会科学院院长、《八闽文库》编委会主任张帆,以及《八闽文库》出版工程领导小组成员单位代表和《八闽文库》编纂委员会委员代表,七家受赠单位代表。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)