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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

香港与内地本月8日实施首阶段“通关” 每日最多6万港人“北上”******

　　中新社香港1月5日电 (记者 刘大炜)香港特区政府5日举行记者会公布香港与内地“通关”安排。香港特区行政长官李家超表示 ，自本月8日起实施首阶段“通关”安排，每日通过香港陆海空口岸单向北上内地的港人限额为6万人。

　　据悉，首阶段“通关”将开放7个口岸。其中，深圳湾 、文锦渡 、落马洲支线3个陆路口岸每日单向限额5万港人。港澳客轮码头 、中国客运码头(即“中港码头”)2个海运口岸以及机场、港珠澳大桥则无人数限制，单向运力每日亦可有1万港人。

　　李家超表示 ，此次“通关”选择的口岸主要考虑地理位置方便香港市民前往内地，有的口岸因正在进行施工等原因空间较狭窄 ，故先安排运行其他口岸。特区政府将每日密切关注“通关”状况，后续人数安排会视实际运作而定 。

　　特区政府政务司司长陈国基介绍“通关”安排细则时表示 ，首阶段开放的口岸大致分为两类 ，一类 是可以通过售票机制管控 的机场、港珠澳大桥 、港澳客轮码头和中国客运码头，由于相关设施可按本身运载能力设定最高旅客处理量，因此无需设人数限制 ，但使用私家车或跨境出租车经港珠澳大桥过关 的司机和乘客仍需经预约前往内地。另一类为陆路口岸，即深圳湾、文锦渡和落马洲支线3个口岸将恢复旅检服务并设人数限制。

　　陈国基指出 ，在港内地居民返回内地、内地港人回港均不占用“通关”名额。但无论从香港入境内地 的港人 ，或从内地入境香港 的内地人士，都必须在出行前48小时进行新冠核酸检测，结果为阴性才能入境 。

　　关于广深港高铁何时开通，特区政府运输及物流局局长林世雄表示，高铁自通车至2020年暂停运营之间时间较短 ，前线工作人员需要时间恢复及熟悉工作流程，故未能于8日首阶段“通关”时恢复运营 。希望高铁不迟于1月15日起恢复运作 ；届时来往香港西九龙站至广东福田站 、深圳北站、广州南站的车次亦可恢复 。

　　至于“通关”后 的检疫安排 ，特区政府医务卫生局局长卢宠茂表示，建议抵港人士抵港后进行连续5天的快速抗原检测 ，监察自身健康状况。如在香港发现确诊 ，须通过卫生署上报系统进行上报。

　　此外 ，特区政府于当天18时推出网上预约系统，供经深圳湾、文锦渡 、落马洲支线 、港珠澳大桥口岸入境内地 的港人预约 ，其中港珠澳大桥口岸预约适用于私家车或跨境出租车司机及乘客。该系统首阶段提供1月8日至3月4日共8周 的预约时段。(完)

　　（文图 ：赵筱尘 巫邓炎）