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
以担当作为奋进新征程******
以担当作为奋进新征程(大家谈·一起来想一起来干②·新时代新征程新伟业)
党的二十大报告提出:“全面建设社会主义现代化国家,必须充分发挥亿万人民的创造伟力。”本期大家谈,我们选刊3篇来稿,感受各地贯彻落实党的二十大精神热潮,激励广大干部职工立足本职岗位担当作为,以实际行动奋进新征程、建功新时代。
——编 者
进一步优化营商环境
山东济南市 何 婷
良好的营商环境是企业健康发展的沃土,也是高质量发展的题中应有之义。党的二十大报告提出:“营造市场化、法治化、国际化一流营商环境。”这为我们进一步优化营商环境指明了方向。
针对企业融资难融资贵的问题,积极协调金融单位上门开展银企对接服务;实施品牌强企计划,指导19家企业完成山东省高端品牌培育企业申报;为科技园区高质量高标准发展提供政策支持;实施涉企轻微违法行为不予行政处罚、从轻减轻行政处罚清单机制……一段时间以来,山东济南市市中区持续优化营商环境,采取一系列举措,为企业纾困解难。奋进新征程,我们必须继续聚焦企业需求,找准小切口和着力点,进一步优化营商环境。
营商环境既直接关系市场主体发展活力,又事关城市发展。一手抓严格执法,一手抓优化服务,全面构建亲清政商关系,统筹打好政策惠企、服务便企“组合拳”,一定能持续提升市场主体活力和满意度,助推高质量发展。
提高行政执法效能
湖南长沙市 刘 昕
党的二十大报告提出,“深化行政执法体制改革,全面推进严格规范公正文明执法”。依法行政,文明执法,提高行政效率和公信力,是每一个基层行政执法工作者必须履行的职责。
我所在的湖南长沙市湘江新区行政执法局自成立以来,就承担起新区行政执法改革的重任。一方面,我们抓实各类监管整治,归集梳理涉及市区两级共计4000余项行政执法权,实施“一张清单管到底”。另一方面,创新推进基层治理,全面整合基层执法,将80%以上的执法力量下沉一线,让沟通协调在一线、问题解决在一线。面向未来,加快推动横向部门整体协同,纵向条线贯通落实,才能进一步提高执法能力和水平,让执法工作更好地取信于民、服务于民。
风劲潮涌,扬帆破浪。对于基层行政执法工作人员而言,不仅要自觉践行“严格规范公正文明执法”的要求,也要注意改进执法方式,灵活运用说服教育、劝导示范、警示告诫等方式,引导群众自觉遵守法律法规,努力实现执法效果与社会效果相统一。
增强群众司法获得感
湖北枝江市 姚宇思
法者,治之端也。党的二十大报告提出:“必须更好发挥法治固根本、稳预期、利长远的保障作用,在法治轨道上全面建设社会主义现代化国家。”
人民法院作为国家审判机关,是全面依法治国的重要参与者、积极推动者和坚定维护者。近年来,我所在的基层法院致力打通诉源治理“最后一公里”,把司法服务延伸到老百姓家门口,让群众切实感受到公平正义就在身边。坚持和发展新时代“枫桥经验”,为老百姓提供“点单式”司法服务,充分利用网络法庭、巡回法庭化解纠纷,这些举措都不断增强着群众司法获得感。
新征程上,作为一名基层法院干警,我将恪守岗位要求、践行职责使命,为法治国家、法治政府、法治社会一体建设贡献力量。(人民日报)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)