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
“22℃商洛·中国康养之都”全国摄影大赛征稿启事******
为全面展示商洛生态之美、景色之美、乡村之美、文化之美、发展之美,持续唱响“22℃商洛·中国康养之都”品牌,聚力打造“一都四区”,拟举办“22℃商洛·中国康养之都”全国摄影大赛。
一、主办承办
1.主办单位:商洛市文化和旅游局
2.承办单位:人民摄影报社
3.协办单位:商洛市摄影家协会 各县区文化和旅游局
4.支持媒体:人民摄影网、光明网光明图片事业部、经济日报中经视觉、中国新闻图片网、工家视界、中国摄影网、视觉中国500PX等媒体。
二、活动主题
相约22℃商洛 聚焦中国康养之都
三、征稿时间
2022年9月30日—2023年6月30日
四、奖项设置
奖项共计9万元
一等奖2名,奖金各10000元,证书一件;
二等奖5名,奖金各5000元,证书一件;
三等奖10名,奖金各2000元,证书一件;
优秀奖50名,奖金各500元,证书一件;
备注:奖金均为税前,作者需开票、提供原图、原创声明、授权使用书领取奖金,商洛市文化和旅游局对获奖作品拥有使用权,如若存在侵权等行为由作者承担所有责任。
五、征稿细则
1.本届大赛以“相约22℃商洛 聚焦中国康养之都”为主题,主要征集反映商洛生态之美、景色之美、乡村之美、文化之美、发展之美的优秀摄影作品,作品必须为拍摄商洛市境内画面,形式风格不限,拍摄时间不限,单幅、组照不限(组照每组6-10幅),投稿数量不限,彩色照片。
2.参赛作品必须是投稿者本人独立完成的作品,并对其拥有独立、完整、明确、无争议的著作权;同时保证作品没有侵犯第三人的著作权、肖像权、名誉权、隐私权及其他合法权益。
3.参赛作品不得对原始影像内容进行增加或删减。在后期制作中,对影调和色调等的适度调整,以不违背拍摄对象客观真实属性为准。
4.所有投稿作品严禁利用任何技术方法使用他人作品的全部或局部影像。凡因违反上述规定而导致相关纠纷的,一切法律责任由投稿者本人承担。
5.对于妨害公序良俗的作品及行为,一经发现立即取消参赛资格。
6.本届“22℃商洛 中国康养之都”摄影大赛评选结果将在人民摄影网(www.51peoplephoto.com)公示,为期一周。公示期间设立专用信箱,受理实名举报。最终结果将在人民摄影报、人民摄影网公布。
7.作品获奖后,组委会将统一调取作品原始文件,用于展览和画册制作。对于获奖作品,组委会有权以复制、发行、展览、放映、信息网络传播等方式使用,且不再支付稿酬。
8.凡投稿者,即视为已同意本征稿启事之所有规定。凡不符合本征稿启事规定的,评选委员会有权不予评选。组委会对本征稿启事及本届大赛的有关事项,具有最终解释权。
六、投稿方式
1.参赛作者登录人民摄影网(www.51peoplephoto.com)首页或微信公众平台(rmsyphoto),点击赛事频道进入“22℃商洛 中国康养之都”全国摄影大赛专区,根据页面提示,注册并填写相关信息、上传参赛作品,并根据投稿页面要求,清楚填写作品标题、作者姓名、 每幅作品附简短文字说明。对于投稿作品,工作人员将初步审核,符合要求的作品将放置于活动网站的作品展示页中。
2.本次大赛只收电子文件,文件格式要求为JPEG,文件需在3M以内(获奖后组委会调取原片,如在规定时间内不提交者,会被视为自动放弃此奖项)。
3.每幅图片须有唯一的标题,不接受“未标题”或“无题”作品,组照中的所有图片均须有唯一标题。不允许在图片上出现标题和作者的任何信息,也不允许在作品标题中出现作者名字等相关身份信息。
《巡检村花海》
《天竺山景区》
《金丝峡景区》
《江山如画》叶书有 摄
《江山村》
《牛背梁景区》
《柞水朱家湾》
《塔云山景区》
商洛,地处秦岭东段南麓、陕鄂豫三省结合部,因境内商山、洛水而得名。2002年撤地设市,辖商州、洛南、丹凤、商南、山阳、镇安、柞水1区6县及商洛高新区,常住人口204万人,总面积1.93万平方公里。商洛是连接“一带一路”和长江经济带的重要节点城市,属国家级关中平原城市群城市和国家循环经济示范市,先后获得“中国特色魅力城市”“中国气候康养之都”“国家森林城市”“中国最佳康养休闲旅游市”和首个“陕西省森林旅游示范市”等称号。
商洛区位交通优越。商洛是陕西的东南门户,是西北连接华东、华中的主通道,西邻古都西安,东连南阳盆地,北接八百里秦川,南镶汉江平原,沪陕、福银、包茂三条高速公路、312国道以及宁西、西康铁路贯穿全境,西武高铁和西渝高铁商洛段已经开工,商洛将全面融入西安半小时经济圈,迎来了千载难逢的发展机遇,充满了加快发展的生机与活力。
商洛生态环境优美。商洛全境位于秦岭腹地,地跨长江、黄河两大流域,位于北亚热带向暖温带过渡地带,气候温和,四季分明,雨量充沛,是国家南水北调中线工程重要水源区。商洛森林覆盖率69.56%,是全国平均水平的3倍多;空气中每立方厘米负氧离子高达2万个以上,是世界卫生组织规定的清新空气标准的20倍左右。商洛境内自然景观独特,秦雄楚秀汇于一身,有3A级以上景区46家、省级全域旅游示范区5个、全国乡村旅游重点村7个,乡村旅游发展模式入选全国典型案例,被称为“北京的清泉、西安的氧吧、养生的天堂、秦岭的乐园”。
商洛自然资源富集。商洛地处秦岭东西构造带,成矿地质条件好,是金属和非金属资源的宝库,已探明并列入陕西省2006年储量表的矿产有46种108处,潜在价值超万亿元,其中大型矿藏35个,钒、钼、铁、钛、金、石墨、萤石等矿种优势特别明显。商洛有适生中药材1119种,列入国家“中草药”资源调查表的286种,是西北地区中药材最佳适生区,丹参、连翘、桔梗、五味子、黄芩等“五大商药”闻名全国,自古就有“秦岭无闲草,商山多灵药”之赞誉。核桃、板栗、茶叶等农林特产量大质优,有“中国核桃之都”“中国板栗之乡”“北方茶叶之乡”的美称。
商洛历史人文深厚。商洛旧石器时代就有先民活动,公元257年设上洛郡,历史上曾是夏禹治水、仓颉造字、商鞅封邑、“四皓”隐居、闯王屯兵的地方。商洛也是红色的土地,作为鄂豫陕革命根据地的中心区域,刘志丹、刘伯承、徐向前、李先念、王震等老一辈无产阶级革命家先后在此浴血奋战。商洛文化积淀深厚,李白、白居易等诗文大家在商洛留下了大量不朽篇章和美妙传说。商洛花鼓列入国家首批非物质文化遗产,《屠夫状元》《六斤县长》《带灯》《情怀》等优秀剧目享誉全国,是全国知名的“戏剧之乡”“文化绿洲”,商洛也是当代著名作家贾平凹、陈彦的故乡,成功创建为“中国文化经济活力城市”。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)