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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
1.3亿次点击阅读 “双奥之城·看典”展示最美北京******
中新网北京2月21日电 (徐婧 杜燕)2月1日至20日，2022北京新闻中心“双奥之城·看典”展示活动以“一天一主题、一图一故事”的访谈形式，从百姓视角讲述人文北京、科技北京、绿色北京的生动故事。截至2月20日，“看典”活动累计直播点击和阅读量达到1.3亿次。
2022北京新闻中心举办的展示活动——“双奥之城·看典”访谈，策划了20场以北京历史文化名城保护、城市建设和社会发展、生态环境保护、社会保障和民生事业发展、冬奥情缘与冰雪运动等为主题的直播活动。
名城建设，共同守护
拥有3000余年建城史和800多年建都史的北京，是一座享誉世界的历史文化名城。这座城市不仅拥有七大世界文化遗产，还拥有伟大而壮美的城市中轴线，更有数不清的文物古迹和历史遗存，历史底蕴十分深厚。
北京独有的壮美秩序，由全长7.8公里的中轴线建立而产生。中轴线将北京城清晰地“规制”起来，前朝后市、左祖右社、坛台四环，承载的文化生生不息。在“行走在中轴线上”专场，中国文物学会会长、故宫博物院学术委员会主任单霁翔从个人的角度为观众讲解了中轴线的文化内涵，并借由中轴线向南北延伸、引领北京城市走向未来而引出“活态遗产”的概念；清华大学国家遗产中心主任吕舟为观众介绍了北京中轴线申遗的相关工作和中轴线符合哪些世界遗产技术性标准，并呼吁大家一起关心、参与到北京中轴线的保护和讲述当中，爱遗产、爱城市。
图为2022北京新闻中心2月1日至20日举办的展示活动“双奥之城·看典”。 中新社记者 刘文曦 摄城市“进化”，创新蝶变
人民大会堂、国家大剧院、北京大兴国际机场、国家速滑馆……一个个地标建筑，见证了北京在发展中不断优化城市格局，完善城市服务，建设国际一流的和谐宜居之都的轨迹。“新地标——北京城市的‘进化史’”专场上，这些地标的建筑师们介绍了建筑的诞生故事，讲述了他们眼中的城市“进化史”。
不断“进化”着的还有北京的轨道交通。地铁是城市融入现代化交通的显著标志，同时也是城市发展和科技水平的重要体现。
从2008到2022，一座城市、两段奥运缘。14年来，从奥运支线到冬奥支线，从8条线、200公里到27条线、近800公里。飞速发展的北京轨道交通不仅承载着亿万人的“奥运情”“北京梦”，也见证了“双奥之城”的蝶变。在“从北京的地下路过”主题上，北京市轨道交通相关负责人带领观众“复盘”了北京地铁的发展史，也分享了他们在北京的地铁站设计、地铁驾驶等工作中发生的有趣故事。
绿色生态，全民共享
近年来，北京的生态建设取得了显著成果，越来越多的湿地公园、优美河湖出现在市民身边，成为备受市民喜爱的休闲观光区。
2月2日是“世界湿地日”，当天的活动以“乘风破浪的‘治水人’”主题，邀请了延庆区自然保护地管理处副主任刘雪梅，延庆区自然保护地管理处科普宣教科科长李昀倩等嘉宾参与直播，与直播间的市民畅聊他们各自在保护湿地、评选优美河湖和担任“河长”的工作中发生的故事。
北京日报报业集团记者叶晓彦介绍，随着优美河湖评定工作的开展，这一评定正在从专业化向大众化过渡，也正有越来越多的市民群众能够参与河湖治理和保护的工作中来。共治、共管、共享，北京美好的生态环境是大家共同参与维护的结果。
冰雪之上，圣火“飞扬”
在“双奥之城·看典”的直播间里，有冬奥会和冬残奥会的火炬火种灯的设计者，也有服务冬奥保障的工作者，还有努力推动冰雪进校园、推进实现“三亿人上冰雪”目标的民间奥运文化的推动者。他们在“双奥之城·看典”中讲述了自己与冬奥、与冰雪的缘分，与观众分享了奥运精神与冰雪运动赋予自己的激情与快乐。
2月4日是2022北京冬奥会的开幕日，奥运圣火在鸟巢点燃。当天的直播以“圣火飞扬”为主题，邀请了冬奥会和冬残奥会的火炬火种灯的设计者李剑叶，奥运特许商品销售相关负责人饶杰以及奥运藏品收藏者张文全等嘉宾参与活动，分享他们各自与奥运的缘分。
冬奥会火炬“飞扬”的设计者李剑叶讲述了在从设计到成品中自己团队经历的众多幕后故事，象征着生命力的火炬外形、体现传统文化的榫卯结构、凸显绿色理念的环保氢燃料等，回顾先进科技与中华文化在火炬上完美融合的历程。
“最密”站网，精准监测
天气是冬奥会成功举办的重要因素之一。2月9日，以“太阳照常升起”为主题的直播活动，邀请延庆区气象服务组副组长张曼，北京市气象台首席预报员、冬奥开闭幕式预报服务保障团队队长翟亮等嘉宾参与，为观众介绍了2022北京冬奥精准气象服务使用的创新科技，以及冬奥气象保障里有关监测、科研和预报的“奥秘”。
据介绍，北京在“十里不同天”的海陀山建设了17套自动气象站、4套便携自动气象站的地面监测系统，还在赛区建设了S波段天气雷达、激光测风雷达的垂直监测系统，完成了延庆赛区周边38套自动气象站的升级改造工作，组建的“三维、秒级、多要素”的气象综合监测系统，是目前冬奥会历届赛事中最为稠密的监测站网。
截至2月20日，“双奥之城·看典”活动累计直播访问量达8105.7万次，累计网络点击率达突破5000万次，直播点击和阅读量达到1.3亿次。未来，北京将用更具时代气息和人文关怀的美好与繁荣，向世界展示“双奥之城”的独特风采。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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