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
青岛海关侦破走私进口乐器案 案值达2.1亿元******
海关缉私警察展示查获的吉他。 陈星华 摄
中新网青岛1月10日电 (胡耀杰蔡亚群)青岛海关10日发布消息称 ,该关缉私局日前开展打击走私乐器专项行动,在杭州、北京、天津海关缉私局协助下 ,成功破获一起特大走私进口吉他等乐器案,案值2.1亿元人民币,抓获犯罪嫌疑人8名。
据悉,陈某等人从境外供货商订购知名品牌吉他等乐器和配件 ,经天津口岸进口后 ,再采用电商网店和实体展厅“线上+线下”模式在中国国内销售。其中,山东部分地区琴行 、乐器店从陈某处购买的乐器和配件与陈某进口报关时价格异常,陈某等人进口乐器存在低报价格走私嫌疑 。
青岛海关缉私局经侦查摸清了该团伙的走私手法等情况 。为实现破网除链,该关缉私局出动警力50余名,在杭州 、北京、天津 、枣庄等地集中收网 ,抓获主要犯罪嫌疑人8名。
经查,犯罪嫌疑人陈某与孔某某 、曹某某合谋,自境外订购吉他、音响 、调音器等音乐器材 ,以数十家皮包公司为经营、货主单位 ,将货物通过低报价格方式走私进口 ,申报价格仅为真实货值 的10%至30% ,随后将乐器在中国国内各地销售牟利 。
目前 ,青岛海关缉私局已对抓获的8名主要犯罪嫌疑人采取刑事强制措施 ,案件正在进一步侦办中 。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)