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
坚持司法为民 维护公平正义******
本期光明网理论学术动态导读关注司法为民、青年工作、协商治理、科技自立自强等话题,欢迎网友踊跃参与讨论。
【孙晓勇:坚持司法为民 维护公平正义】
国家法官学院院长孙晓勇认为认真学习贯彻党的二十大精神,落实党的二十大对全面依法治国作出的战略部署,必须坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,坚持以人民为中心的发展思想,始终把实现好、维护好、发展好最广大人民根本利益作为司法工作的出发点和落脚点,推动中国特色司法为民之路越走越宽广,不断满足人民群众对公平正义的更高需求。具体工作应从以下几个方面入手。一是坚持人民至上,站稳人民立场。新时代新征程,要牢记江山就是人民、人民就是江山,发扬人民司法优良传统,传承红色基因、赓续红色血脉,坚持司法为民、公正司法,充分发挥司法职能作用,不断满足人民群众日益增长的多样化的司法需求,以司法之力切实保障发展为了人民、发展依靠人民、发展成果由人民共享,促进现代化建设成果更多更公平惠及全体人民。二是践行为民宗旨,保障人民权益。新时代新征程,深入贯彻习近平法治思想,要更加自觉践行司法为民宗旨,树牢群众观点,贯彻群众路线,认真履行宪法和法律赋予的职责,在司法为民、公正司法的具体实践中保障人民权益,努力让人民群众在每一个司法案件中感受到公平正义。三是发扬司法民主,接受人民监督。我们要始终与人民风雨同舟、与人民心心相印,想人民之所想,行人民之所嘱,就必须认真倾听群众呼声,把接受人民监督作为坚持司法为民的题中应有之义。四是加强队伍建设,提升群众工作能力。
摘编自《人民日报》
【刘海飞:把青年工作作为战略性工作来抓】
中国社会科学院习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心研究员刘海飞认为青年是整个社会力量中最积极、最有生气的力量,国家的希望在青年,民族的未来在青年。青年一代的理想信念、精神状态、综合素质,是一个国家发展活力的重要体现,也是一个国家核心竞争力的重要因素。做好青年一代的培养,就赢得了国家和民族的未来。做好党的青年工作,要引领凝聚青年,培养有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年。新时代的中国青年,更加自信自强、富于思辨精神,更加充满生气、勇于创新创造,同时面临各种社会思潮的现实影响,不可避免会在理想和现实、主义和问题、利己和利他、小我和大我、民族和世界等方面遇到思想困惑,更加需要深入细致的教育和引导。做好党的青年工作,要组织动员青年,团结教育广大青年在不懈奋斗中创造出彩人生。我们党历来重视组织动员广大青年为完成党的中心任务而团结奋斗。我们要团结带领广大青年勇做新时代的弄潮儿,胸怀“国之大者”,担当使命任务,到新时代新天地中去施展抱负、建功立业,争当伟大理想的追梦人,争做伟大事业的生力军,让青春在祖国和人民最需要的地方绽放绚丽之花。做好党的青年工作,要联系服务青年,始终关注关心关爱青年的健康成长。助力青年成长成才,是青年工作的出发点和落脚点。习近平总书记指出,各级党委和政府要充分信任青年、热情关心青年、严格要求青年、积极引导青年,为广大青年成长成才、创新创造、建功立业做好服务保障工作。
摘编自《经济日报》
【高璐茜:协商治理需要进一步向基层延伸】
高璐茜认为协商治理是聚焦基层一线问题,推动社会治理真正延伸到基层治理的做法。党的十八大以来,协商治理这一来源于基层治理的实践经验正在不断完善和逐步提升并日益走向成熟,但仍然存在一些问题和不足,影响协商治理在基层治理中的进一步延伸。在今后的工作部署和思路上应着力向基层聚焦,把工作的重心向广大基层倾斜;在工作安排上加大基层的比重,把协商治理工作的触角深入到社区、乡村的工作和生活中,不断总结推广经验,以协商治理持续推进新时代基层社会治理效能提升。协商的核心,是要广泛征求意见后共同协商制定政策,而不是单方面拍板决定,优先通过对话以及沟通商量,转变原来的不成熟的想法,最终形成一个大家都能接受的共识和决定。越是在基层,民生改善的难题、社会治理的难事同人民群众切身利益体现的联系就越密切,越需要各方面共同商量来面对。协商治理是生活在同一区域或社区里的广大群众,就本地区经济社会发展中涉及自己切身利益的公共事务、公益事业、生态环境等问题,相关的责任主体在一起磋商解决的方法。众人的事情由众人商量,找到全社会意愿和要求的最大公约数和同心圆,是基层协商治理的关键。充分保障群众对基层事务的知情权、参与权、决策权、监督权,让基层协商治理成为“群众说事、干部解题”的互动平台,让人民群众成为最广参与者、最大受益者,才能从真正意义上推进协商治理进一步向基层延伸,增强基层协商治理的影响力。
摘编自《学习时报》
【王黎萤、高鲜鑫、王宏伟:标准与知识产权协同推进科技自立自强】
浙江工业大学中国中小企业研究院王黎萤、浙江工业大学管理学院高鲜鑫、中国社会科学院数量经济与技术经济研究所王宏伟等认为标准与知识产权是技术创新的桥梁和载体。推动技术标准与知识产权协同创新,是我国塑造发展新动能新优势、实现高水平科技自立自强的关键抓手,也是加快建设世界科技强国、实现中华民族伟大复兴的重要驱动力量。科技自立自强是党中央基于国内外市场新形势与科技发展规律作出的重大部署,实现高水平科技自立自强是我国在构建新发展格局的过程中依据本国发展实际和科学技术演进规律主动求变、科学应变的集中体现,是我国反思并调整以往科技建设逻辑与实践的产物。推动科技自立自强应多措并举。第一,科技自立是科技自强的前提,实现高水平科技自立自强必须解决好关键核心技术领域的“卡脖子”问题。第二,科技自强是科技自立的进一步跃升,是国家科技实力的总体表征,实现高水平科技自立自强需要不断提升国家科技创新力和影响力。第三,实现高水平科技自立自强,需要战略性谋划标准与知识产权协同创新,提升未来产业国际市场话语权。第四,实现高水平科技自立自强需要部署国际和区域标准体系,通过市场选择与技术优势打破既有局面。第五,进一步完善标准与知识产权协同推进科技自立自强的保障机制。
摘编自《中国社会科学报》
(光明网记者李彬整理)