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
央视春晚登场,绿媒又数上了:苏有朋、陈立农……5名台湾艺人登台******
【环球网综合报道 记者赵友平】除夕夜,央视总台春节联欢晚会晚8时登场,有哪些台湾艺人登上央视春晚舞台?岛内绿媒数上了。“三立新闻网”、《自由时报》均注意到,今年央视春晚名单中有5名台湾艺人登台,往年经常受邀登上春晚的萧敬腾、欧阳娜娜等,不在演出名单中。
21日、22日,岛内绿媒《自由时报》、“三立新闻网”先后刊发报道声称,“央视春晚5台湾人登台,演出名单竟未见萧敬腾、欧阳娜娜……”
《自由时报》称,根据大陆媒体报道,从央视公布的春晚演出名单可见有5名特别被标注“中国台湾”的台湾艺人与表演人员,其中较受关注的就是近期重返歌坛,积极参与大陆综艺节目的前“小虎队”成员苏有朋;其他4人分别为艺人陈立农、姜育恒,以及魔术师简纶廷与音乐剧演员赖多俐。
报道称,今年的春晚主题为“欣欣向荣的新时代中国,日新月异的更美好生活”,由苏有朋、成龙、赵丽颖、秦岚、白宇等人担纲开场演唱《花开种花家》。表演方面除了歌唱外,还包括相声、魔术、武术、民俗表演、舞蹈等综合内容。
此外,“三立新闻网”称,根据央视公开的春晚表演名单,由谭维维演唱的歌曲《百鸟归巢》则找台艺大毕业的硕士生赖多俐带头表演。魔术师简纶廷则是指导了岳云鹏、孙越的相声表演。
“三立新闻网”称,来自台湾的还有曾在大陆组成男团出道的陈立农,他与成龙、蒋依依等人合唱歌曲《青春向太阳》。而苏有朋除了开场曲外,也和曾在台湾出道64岁男歌手姜育恒共同演唱《跟往事干了好几杯》。报道称,姜育恒过去被封为“忧郁王子”,专辑《一个人》曾获得第3届金曲“年度专辑奖”,目前定居在马来西亚,“许久未露面又突然登上春晚也让粉丝相当惊讶”。
报道还声称,而过去几年经常登上春晚的萧敬腾、欧阳娜娜、张韶涵、杨宗纬、杨丞琳、潘玮柏、王心凌、吴建豪未出现在央视春晚名单,“引发外界讨论”。
报道提到,据悉萧敬腾现在人正在法国巴黎参加时装秀,今年同样因《披荆斩棘的哥哥2》爆红的吴建豪同样在巴黎参加时装周,而欧阳娜娜过年期间则返台陪伴爸爸,至于王心凌似乎目前在台湾。
对于台湾艺人在大陆参与春节演出,国台办发言人朱凤莲曾作出回应。她表示,春节期间,大陆各地举办丰富多彩的春节文艺演出活动,我们欢迎台湾演艺人员参加演出,也期待他们的精彩表现。她表示,春节是中华民族最重要的传统节日。两岸中华儿女共庆佳节,在祥和喜庆的氛围中感受两岸同胞血浓于水的骨肉亲情,感受中华民族大家庭的温馨温暖,是两岸一家亲的生动体现。(环球网)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)