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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

推动“冷资源”变为“热产业”******

　　作者：常理

　　刚刚过去的2022年，对中国冰雪运动来说无疑是具有划时代意义的一年。2022年初的北京冬奥会和冬残奥会聚焦了全世界冰雪爱好者的目光，冰雪运动在我国打破了时间、空间的限制，实现了3亿人参与的目标，中国冰雪运动进入了新时代。

　　和2023年一起到来的是北京冬奥会过后的第一个雪季。随着疫情防控政策的优化，全国各地冰雪运动持续升温、活力四射：已经是第九届举办的全国大众冰雪季活动，预计将带动全国超1.5亿人次参与；在哈尔滨，松花江面积雪盈尺，冰上撑橇、冰上龙舟、雪地风筝等构成冬日北国别样风景；在上海，10多块季节性移动冰场如雪花般散布；在重庆，仙女山国家森林公园银装素裹，游客们尽享冬季运动的激情与欢乐……

　　行稳方能致远。过去几年，冰雪运动的种子在全国各地生根发芽、开枝散叶，冰雪产业成为不少地方经济发展的新引擎。前不久，中共中央、国务院印发的《扩大内需战略规划纲要（2022—2035年）》明确提出，推进冰雪运动“南展西扩东进”，带动群众“喜冰乐雪”，这彰显了我国持续发展冰雪运动的决心。冰雪运动种类丰富、形式多样，可满足不同年龄、不同门槛的消费人群需求。发挥好冬奥会余热，推动冰雪运动持续健康发展，将有利于我国进一步扩大内需、刺激消费、推动产业转型升级，为地方经济发展增添活力。

　　打好“融合牌”，让产业旺起来。冰雪产业链条长，上游涉及各种冰雪装备、器材，冬奥会上亮相的国产雪车、雪蜡车、冰刀、速滑服等，都是中国制造向冰雪产业拓展的成功案例；下游涉及文化、旅游、培训等行业，集聚了大量资源，“冰雪+”正成为人们冬季休闲健身的新选择。进一步推动冰雪产业与关联产业需求对接、资源整合、协同发展，提供更加多元的产品和服务，打造具有中国特色的冰雪活动和赛事IP，让冰雪运动的激情保持下去，成为全民健身新方式、健康中国新动力、社会活动新时尚。

　　打好“四季牌”，让企业强起来。众所周知，冰雪运动对于季节性的要求很高，一些欧洲国家雪季持续时间较长，雪场经营具备先天优势。在我国，由于气候原因，很多雪场一个雪季的运营时间仅3至4个月。这就要求企业打好“四季牌”，冬季滑雪，春季踏青、夏季避暑、秋季露营，探索冰雪场地建设和季节转换新路径，满足不同季节、不同消费群体的运动休闲需要。目前，中国冰雪市场还处在起步阶段，百姓对于冰雪运动的喜爱需要一个培育过程，企业需要沉下心来，练好内功，不断为冰雪运动发展创造营造良好氛围。

　　打好“民生牌”，让群众富起来。冰天雪地也是金山银山。我国冰雪资源丰富，这些年，各地通过发展冰雪产业，建设了一批冰雪小镇以及冰雪度假胜地，不仅提升了当地知名度，引来投资和消费，还提高了当地老百姓收入水平，促进地方产业转型和经济发展。作为北京冬奥会雪上项目主要竞赛场地之一，崇礼从一个小县城变成了世界闻名的滑雪胜地，不少当地人端起了“雪饭碗”，吃上了“冰雪饭”。因此，要不断推动“冷资源”变为“热产业”，释放冰雪红利，让冰雪运动进一步火起来。（常理）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）