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
东西问丨短评：2023，如何“贞下起元”？******
中新社北京12月31日电 题：2023，如何“贞下起元”？
中新社记者 安英昭
行至岁末，久违的烟火气重回中国大地。回望2022，地球在动荡中运转，人类在负重下前进。365个日夜，历史见证了美丽与神奇，也目睹着危机与转机。《易经》有言，“元亨利贞”，昨日疫情的“至暗时刻”不应遗忘，冬去春来的明天值得期待。
2023，如何“贞下起元”？
一曰美美与共，推动文明交流互鉴。
图为2022年2月4日晚，第二十四届冬季奥林匹克运动会开幕式上的主火炬。中新社记者 李骏 摄文明之美，无问东西。2022年堪称“体育大年”，年初的冬奥会让北京再次惊艳世界，年底的世界杯让世人重新认识了卡塔尔。令人难忘的是，谷爱凌实力圈粉的同时，羽生结弦在遗憾中退隐；球王贝利弥留之际，见证了梅西率队举起大力神杯。这些瞬间，正因全世界观众的共享而定格成经典，人类的共情在体育世界中历久弥新。
透过体育这扇窗，可洞见文明久久不息的火光。鸟巢上空“天下一家”(One World One Family)的焰火，诉说着中华文明的博爱与包容；海湾球场内“此刻即所有”(Now is All)的口号，抒发出阿拉伯文明对人类团结的呼吁。顾拜旦歌颂体育“在各民族间建立愉快的联系”“使全世界的青年学会相互尊重和学习”，在文明冲突论时有所闻的今天，“现代奥林匹克之父”的箴言仍具启示意义。
二曰求同存异，共同应对危机挑战。
图为当地时间2022年3月8日，乌克兰基辅郊区，当地民众撤离伊尔平时，穿过一条在废墟上临时搭建的道路。止战之殇，呼唤和平。2022年的欧洲大陆，随乌克兰危机爆发而笼罩于阴霾之下。但北约东扩的脚步并未停顿，能源问题更雪上加霜。在全球化早已使各国“你打喷嚏我感冒”的今天，欧洲的凛冬已然波及世界。
人类共居小小寰球之上，战争危机、气候变化、粮食安全、难民问题等接踵而至，唯有抛开区分求共对，方能克难前行。世界总人口已逾80亿，为子孙后代计、为永续发展谋，人类文明才能在地球上创造下一个辉煌。
三曰团结合作，集中精力聚焦发展。
未来之路，携手前行。2022年的世界经济，在百年变局叠加世纪疫情的背景下疲态尽显。国际货币基金组织连续4次下调世界经济增速预期，除少数东南亚国家仍有上升外，世界上绝大部分经济体都出现较大幅度回落。
眼下，中国历经一千多个日夜后进入防疫新阶段。许多被迫按下“暂停键”的行业陆续回归，一些濒临破产的企业重拾希望，正如多家机构预测，2023年中国经济发展的底气更足、韧性更强、后劲更大。在以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的历史进程中，中国将为世界释放更多确定性，注入更多正能量。
过去三年，对于中国和世界都是异常艰难的。经此一“疫”，人们当更坚强。2023，愿人们在交流互鉴中，共享文明多样的芬芳；在求同存异中，共对地球面临的挑战；在团结合作中，共赴人类美好的未来。(完)
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