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
面向世界,习近平如何讲故事?******
(近观中国·外交篇)面向世界,习近平如何讲故事?
中新社北京9月27日电 题:面向世界,习近平如何讲故事?
作者 钟三屏
“土地沃壤,稼穑备植,林树蓊郁,花果滋茂,多出善马。”
2022年9月开启中亚之行前,中国国家主席习近平在乌兹别克斯坦媒体发表的署名文章中,讲述了唐代高僧玄奘描绘撒马尔罕美景的故事。两国上千年友好交往的历史,从故事中扑面走来。
如果说外交是一门关于沟通的艺术,“讲故事”或许正是最有效的沟通方式之一。可春风化雨、润物无声,也可振聋发聩、发人深省,这是故事的力量。
作为中国故事的“第一主讲人”,习近平常常在出访的演讲里、在国外媒体发表的署名文章中,用讲故事的方式让更多国家的人民听见中国的声音,增进彼此间的了解。
细数习近平在外交场合讲过的故事,不难发现,中外绵远悠长的交往历史是其取之不尽的“素材库”。
在海上交通枢纽新加坡,习近平谈起当地博物馆里的郑和宝船模型;
在佛教起源之地印度,习近平提及白马驮经的典故;
在丝绸之路上的伊朗,习近平说到中国使者张骞的副使曾在此受到隆重接待。
……
资料图:“郑和宝船” 1:1比例复建船体。中新社记者 泱波 摄历史长河中,中国与许多国家都结下不解之缘,构成如今相知相识的共同记忆。无论是曾经的驼铃相闻,还是舟楫相望,过往的交流成为如今的故事,也构筑起未来的互动基础。
如何让文化背景迥异的听众听得懂中国人的讲述?
那些激发文化共鸣的故事,往往能让讲述者与倾听者之间产生奇妙的“化学反应”,这也正是习近平快速拉近彼此距离的诀窍。
在英国伦敦金融城市长晚宴上,习近平讲起同一时代的东西方两位戏剧大师——莎士比亚与汤显祖。“每个读过莎士比亚作品的人,不仅能够感受到他卓越的才华,而且能够得到深刻的人生启迪。”
与此同时,他也向在座英国听众介绍,“中国明代剧作家汤显祖被称为‘东方的莎士比亚’,他创作的《牡丹亭》、《紫钗记》、《南柯记》、《邯郸记》等戏剧享誉世界”。
两位文学巨匠的同频共振,拉近了中国与英国的“文化距离”。
在美国华盛顿州西雅图市,习近平在谈及海明威和他笔下的《老人与海》时,还特别提起自己的一段轶事:“我去了海明威经常去的酒吧,点了海明威爱喝的朗姆酒配薄荷叶加冰块。我想体验一下当年海明威写下那些故事时的精神世界和实地氛围”。
三言两语,几段故事,习近平让听者感到大洋彼岸的中国并非文化中的“他者”。
面向世界讲述中国,习近平也常常采用讲故事的方式,并多次讲到他自己或友人的故事。
在讲述中国的发展历程时,他没有用宏大的场景描述,也没有用任何的统计数字,而是选择了一个与他个人经历紧密相关的村庄——梁家河的变化。
在一次外访中,习近平讲述自己在陕西梁家河当农民的时光,“我和乡亲们都住在土窑里、睡在土炕上,乡亲们生活十分贫困,经常是几个月吃不到一块肉”,“我很期盼的一件事,就是让乡亲们饱餐一顿肉,并且经常吃上肉。但是,这个心愿在当时是很难实现的”。
紧接着,他说起梁家河如今的变化,“今年春节,我回到这个小村子。梁家河修起了柏油路,乡亲们住上了砖瓦房,用上了互联网,老人们享有基本养老,村民们有医疗保险,孩子们可以接受良好教育,当然吃肉已经不成问题”。
作为14亿多中国人民的领导人,在习近平向外界讲述的中国故事中,复杂而深刻的中国今昔之变浓缩在一个小小的村庄里。中国发展的宏大叙事,还原为一处处生动的细节。
星巴克董事会名誉主席霍华德·舒尔茨当时也是台下的听众之一,通过习近平的讲述,“梁家河”这个此前从未听说过的地名,在他的心中留下深刻印象。发生在这个中国陕北小村庄的故事,让舒尔茨对中国梦和美国梦的共通之处有了更深的理解。
“中国需要更多地了解世界,世界也需要更多地了解中国。”在谈笑间,在感动中,在回味深长的故事里,人们看到一个具体又可感的中国领导人,也看到一个宏大而复杂的中国。
解读习近平讲故事,也为更多人成为中国故事的“主讲人”开启了可能。
在互联网时代,每个人都是“价值出口”;在地球村时代,每个人都是“国家名片”。在这个格外需要交流与理解的时代,打动人心的故事,正在成为一门沟通中外的世界语言。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)