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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

词、联贺2023年元旦******

　　编者按

　　新年伊始，万象更新。值此佳期，野草诗社、玉坛诗书画苑的诗人挥毫泼墨，创作一批诗词楹联作品，现刊发部分佳作，以飨读者。

一丛花·辞旧

王改正（北京）

　　新元开泰，气象更新。仰望蓝天，有“祝融”探火，“羲和”逐日，“天和”遨游星辰。玉渊潭里，水波澹荡；世纪坛边，鼓乐雄浑。青鸭戏水，翠鸟凌云。可吟怀咏志，能悦性怡神。于是忆家山故旧，思父老乡亲。谁来微信，我有清吟。词曰：

　　迎新辞旧又年终，岁月太匆匆。家山微信乡愁苦，举瑶杯，泪眼濛濛。榆麦桑麻，思怀父老，情意寄三农。

　　长河一带水溶溶，舞步伴琴声。天和舱外清清月，照苍民，仰望星空。待到春来，桃红柳绿，都爱嫁东风。

鹧鸪天·癸卯迎春曲

李伟亮（河北）

柳影烟花隔岁真，流光暂许得闲身。斟来一盏屠苏酒，醉了千家烂漫春。

风点卯，福敲门。诗章吟罢长精神。东邻弹曲西邻唱，年味浓时雪色新。

釆桑子·迎新年

姚琳莉（浙江）

波水粼粼倒垂杨，桅影轻航。流光徜徉，烟雨幽幽话清凉。

四海倾行来去忙，怎费思量，尘事端详，云淡风轻无短长。

鹧鸪天·元日

李小华（四川）

回首壬寅辞虎年，征程又是著雄篇。恢宏谋略环瀛誉，不朽功勋日月悬。

迎玉兔，启新元。生机无限报花鲜。吉星争耀高峰越，癸卯莺鸣喜占先。

沁园春·元旦吟哦

蒲 俊（四川）

　　玉兔开新，辞岁倾怀，兴绪万千。忆九天建站，六英嘉会，亿民纳福，四景尧天。赤县神州，大街小巷，七彩流光紫气诠。运筹略，复兴宏图展，景焕无边。

　　宇寰路带波连，迭互利、双赢百卉妍。颂雄师烈武，海天亮剑，东方崛起，科技争先。五岳崔巍，大江浩荡，一代时英始志坚。号角响，再追双百梦，勇往无前。

蝶恋花·元旦抒

文光焰（四川）

雪霁梅开香入户。腊破春回，又是经年暮。游子思归南北路，屏传祝愿兼思语。

陌上明朝莺燕舞。莫叫流光，总被闲愁误。且把诗心随酒煮，研花入墨新元赋。

巫山一段云·元旦

冯星辽（四川）

雪润梅娇艳，风催绿渐肥。家家年味绕罗帏，游子已当归。

万树抽新蕊，千山起翠微。春风报喜入柴扉，天地永生辉。

玉堂春·早梅初绽

邹慧萍（宁夏)

早梅初绽，鹊踏新枝呼伴。已是春还，似水韶光。岁岁年年，暑往寒来去，借问谁堪日月长。

紫燕归飞殷切，春深春浅翔。旧垒人家，识得东风好，桃杏离离倚画堂。

破阵子·冬尽春归

何晓晴（宁夏)

三载浑如旧梦，一朝雾散烟霞。心绪悠悠涤过往，意念沉沉连海涯。驱魔须有槎。

冬育生机无限，春临蓬勃新鸦。天地仁慈常忘我，日月从容一任嗟。人声似水哗。

渔家傲·年关

丁丽君（山西）

清弦弹雪和茶煮，徐徐翻检年归处，九曲痴心难了悟。频自顾，几多词赋朝还暮。

待绽寒梅凝瑞露，听来激越风中鼓，逐浪排云驱瘴雾。红韵舞，诗魂且待同春住。

清平乐·元旦

王文荣（天津）

惠风和畅，曲曲春歌荡。聚力凝心齐志壮，逐梦催征号响。

钟美绿水青山，新岁新地新天。强国宏图绘就，再书特色雄篇。

赵永生（北京）

特色凝香春焕彩；

初心织梦锦添花。

刘能英（北京）

花簇乡村融合路，

春描区域协调图。

韦树定（北京）

一路春风，万里程如虎添翼；

百年使命，千秋业见凤呈祥。

高寒（武汉）

嘉政答升平，喜福满河山，虎尾肃清三载疫；

丰年腾气象，看花喧街陌，兔毫描绿一枝春。

张连玉(湖北)

描绘蓝图，凝心聚德，共圆中国梦；

催征金号，立志攻坚，际会大康庄。

魏春彩(湖北)

众志成城，经雨御风，人类愿新冠远去；

励精图治，翻天覆地，神州迎玉兔归来。

黄汉民(湖北)

红旗高举，祖国雄威好景。

青龙独尊，航天俊杰欢欣。

李玲(湖北)

梅开岁尽，恭迎兔至虎归顺；

雪舞新年，福启春来疫疾消。

张凤先（四川）

沐雨经风斐然伟业铭华夏，

雄关漫道踔厉前行上玉阶。

谢光华(湖北)

高擎二十大旌旗，不负初心，开创未来圆国梦；

竞发万千帆沧海，犹怀壮志，迎新除旧喜春风。

李荆江(湖北)

天问星繁，轮回四季更新拓；

地求疫绝，转换三观做大攀。

海平君（山西）

十里春风萦好梦

一枝兔管写新诗

常丽红（山西）

红日大光，绘就蓝图凭圣手，

黎元伟业，筑成好梦待春风。

常旖格（山西）

奔月神舟邀玉兔，

撒花丝路舞金龙。

马煦乔（山西）

山川瑞气盈万户，

日月祥光照九州。

孙渝泽（山西）

金杯祝岁乾坤大，

玉兔迎春日月新。

李雨乐（山西）

红梅傲雪扬佳气，

玉兔迎春布紫云。

宋佳月（山西）

梅向金光勤报喜，

燕寻翠柳乐开颜。

韩存轩（山西）

玉兔豪光生紫气，

金龙捷足入青云。

姚宣羽（山西）

瑞雪飘飘含韵到，

红梅点点咏春来。

李沐阳（山西）

红梅贺岁满堂彩，

白雪迎春万事兴。

杨凯焱（山西）

喜居宝地千年旺，

福照吉门万事兴。

杨子煜（山西）

雪花滋润红梅艳，

紫气升腾绣户祥。

　　组稿：何云春 李方舟

　　审稿：王改正 张 宁

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）