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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

从北京到北京，习近平带给“奥运中国”的三色印记******

　　(近观中国·冬奥)从北京到北京，习近平带给“奥运中国”的三色印记

　　中新社北京1月31日电 题：从北京到北京，习近平带给“奥运中国”的三色印记

　　作者 钟三屏

　　“我真希望给习主席颁发一枚金牌！”国际奥委会主席巴赫曾说，就推动奥林匹克运动而言，习近平是当之无愧的冠军。

　　担任2008年北京奥运会、残奥会筹备工作领导小组组长，助力中国百年奥运梦圆；2015年为北京携手张家口申办冬奥代言，打动世界；挂念冬奥筹办进度，五度实地考察……中国最高领导人习近平与“奥运中国”的交集多且深。

　　从北京到北京，象征人类文明的奥林匹克与中国两次相遇、彼此成就。奥运与中国大地的“化学反应”已经发生，并仍在继续。

　　观察家指出，习近平站在“国与民”的高度运筹奥运这件大事，为中国增添了多彩的“奥运印记”。

　　从城市肌理的维度看，习近平给“奥运中国”带来绿色印记。

　　2008年北京奥运会，“绿色承诺”超额兑现；2022年北京冬奥会，“绿色办奥”位列四大理念之首，也是习近平在多个场合讲话的高频词，辐射办奥实践各个环节。

　　在2022年1月初的考察中，习近平了解了低碳化零排放的制冰技术，细数“水立方”变身“冰立方”等妙法，为冬奥村赛后转换为人才公寓的做法点赞。

　　“绿色场馆”之外，京张高铁、新能源公交车所代表的绿色交通，“张北的风点亮北京的灯”所指向的绿色能源，通过生态涵养和节水技术解决“雪从哪里来”的难题……绿色融于城市肌理变迁的一个个细节里。

　　有外媒认为，北京冬奥会“将是一项碳中和赛事”。

　　“把发展体育事业同促进生态文明建设结合起来”“为冬奥会打下美丽中国底色”“为推动经济社会发展全面绿色转型、实现碳达峰碳中和作出贡献”——在习近平的设计图上，冬奥会是中国绿色发展的承载，更是新起点。

　　从经济联结的维度看，习近平给“奥运中国”带来金色印记。

　　张家口的蜕变，以申办冬奥成功为界，由塞外山城变身聚宝盆，“冬季到张家口来滑雪”成为时尚，运动休闲产业兴起，冰雪装备制造业发展壮大。

　　在“冬奥小城”崇礼，每五个人之中就有一个人从事和冰雪相关的工作，超过3万人端上“雪饭碗”。

　　“冰天雪地也是金山银山”，习近平当年送给东北的话，如今也已成为张家口的写照。

　　金色印记来自于运筹。习近平强调，“要把筹办冬奥会、冬残奥会作为推动京津冀协同发展的重要抓手”“进一步发挥北京对京津冀区域发展的辐射带动作用”“加快建设京张体育文化旅游带”。随着路网升级、冬奥一小时生活圈形成，京张联系更为紧密，体育文化旅游带逐渐变得立体。

　　观察家认为，京张携手办冬奥的设计与实践，嵌套于区域经济协调发展的国家大目标下，是京津冀协同发展点睛的重要一笔，中外企业也从中国的冰雪经济中淘宝掘金。

　　从国家“精气神”的维度看，习近平给“奥运中国”带来红色印记。

　　一百多年前，中国教育家张伯苓预言，“奥运举办之日，就是我中华腾飞之时”。

　　在中国人的观念里，红色代表喜庆、圆满，2008年北京奥运会让“中国红”成为世界感知中国热情与自信的色彩。承袭北京奥运会的荣光，北京冬奥会更有底气，也有了更高远、更具文明内涵的追求，“中国红”愈加明艳。

　　观察家指出，在习近平的体育观里，国家的现代化和人的现代化是落点所在。他认为“全民健身运动的普及和参与国际体育合作的程度”关乎一个国家的现代化程度，坚信“没有全民健康，就没有全面小康”。

　　正因如此，借冬奥契机“带动三亿人参与冰雪运动”，让冰雪运动成为一种文化和生活方式，赋能体育强国和健康中国，夯实国家“精气神”的基础，成为应有之义。

　　置于大的时代背景下，习近平把北京冬奥会定位为“我国重要历史节点的重大标志性活动”，以及“展现国家形象、促进国家发展、振奋民族精神的重要契机”。

　　充满中国元素的场馆建筑、彰显中国科研实力的技术应用、热情的冬奥志愿者、为北京加油助阵的海外同胞……国家“精气神”处处皆可感知。

　　从“北京欢迎你”到“一起向未来”，“中国红”在延续中升华；当冬奥遇上红色中国年，碰撞出别样“中国之韵”。(完)(图片素材来源：新华社、中新社、北京2022年冬奥会和冬残奥会官网)

出品人：陈陆军

总策划：王晓晖

监制：张红、夏宇华

策划：郭金超

统筹：梁晓辉、王凯

主笔：聂芝芯

视觉|编辑：张舰元、李雪瑶、马学玲

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）