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
福建漳州:深入实施乡村振兴十大行动******
作为农业大市,近年来,福建漳州市深入实施乡村振兴十大行动重点任务,扎实推进乡村振兴试点示范项目建设,推动乡村产业、人才、文化、生态、组织全面振兴,巩固拓展脱贫攻坚成果,加快推进农业农村现代化。
“种业是农业的核心竞争力,是国家战略性、基础性核心产业。”在漳州市农业农村局一级调研员林德泓看来,乡村振兴需要持续加大对种业的支持力度,坚持品种与产业发展相结合,发挥良种支撑作用,加快推进农业农村现代化。
“漳州是农业大市,传统种植品种的经济价值渐渐低了,农户的收入也少了。农户要增收,发展优质品种尤其重要,好品种的效益能达到几倍甚至几十倍。”漳州市委副书记黄水木说,2022年,漳州市委、市政府启动了全市农业优新品种示范推广行动。2022年初,漳州市举办了农业优新品种推广行动研讨会和推介会,邀请中国科学院院士谢华安等13位种业领域的专家学者,经过充分研讨论证,遴选确定了100个漳州市适养适种优新品种。
针对每个优新品种,漳州各地分别指定1名专家“一对一”做好帮扶指导和提供技术咨询服务,定期组织专业技术人员、科技特派员深入各种养大户指导,做到良种良法两结合两促进。
2022年上半年,漳州市推广优新品种93个,立项示范片335个,完成全年立项计划任务197.06%,示范带动推广蔬菜、食用菌、水果、茶叶等种植面积12.4万亩,产值达到159.1亿元,新增产值11.7亿元。
眼下,漳州农业产业优势不断扩展,产业链条不断延伸,更多优质的特色农产品源源不断地从漳州大地产出。然而,对市场来说,只有形成品牌,才能基业长青。为此,漳州以“互联网+”“品牌+”的思维整合运营农产品,引导农业经营主体借助第三方电子商务平台或自建平台开设网店,拓宽农产品网络零售渠道,让农产品搭上“互联网快车”,让产品销往全国各地。
“产业区域特色的形成,以及品牌农业建设的不断加强,不仅提升了漳州农产品的美誉度,更给漳州农业带来了实实在在的经济效益。”黄水木说,截至目前,漳州市拥有中国名牌产品和名牌农产品各1个、福建名牌农产品(含加工品)156个、地理标志商标(产品)142件;共有23件涉农商标获得驰名商标保护,还有声名远播的平和琯溪蜜柚、白芽奇兰等8件地理标志商标。
乡村振兴关键在人。漳州依据《关于加强漳州市乡村人才振兴的八条措施》,加强乡村人才激励培养,推动教育人才资源向基层一线倾斜,支持人才向基层一线流动,鼓励引导各类人才投身漳州市乡村建设,加快培养造就一支懂农业、爱农村的乡村振兴人才队伍。
此外,漳州进一步选优配强市领导挂钩联系、驻村第一书记、市直单位党组织、乡村振兴工作队、科技特派员、市管干部乡村振兴指导员、乡村振兴金融指导员等“七支队伍”,壮大乡村振兴工作力量,让乡村更富更美。(本报记者 薛志伟 中国县域经济报记者 黄长秋)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)