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
广西博白:乡村的年味儿越来越浓******
本报驻广西记者 宾 阳
腊月迎春,桂东南乡村的年味越来越浓。1月5日晚,六万大山西麓、千岛湖东岸,广西壮族自治区博白县江宁镇长江村锣鼓喧天、载歌载舞、热闹非凡,“我们的中国梦——文化进万家”文化惠民文艺演出正在这里举行。
有一股力量催人奋进
当晚的节目丰富多彩,独唱、舞蹈、杂技、小品、快板等各种形式的文艺演出深受村民喜欢。“特别是采茶戏小品《三下跪》,讲的故事就发生在我们身边,让我非常感动。”长江村村民李阿姨有感而发。
《三下跪》讲的是养羊专业户刘济源对偷羊村民李中田的谅解并提供就业机会的故事。博白县采茶剧团团长吕光东说:“守法、孝顺、包容互助、坚定理想信念和奋发图强,是该作品展现给观众的主题思想,弘扬社会主义核心价值观。”
《三下跪》正是根据长江村发生的故事而创作的。刘济源的生活原型是长江村土生土长的“80后”刘入源。近年来,刘入源以“公司+合作社+农户”的产业化经营模式,带动1500户贫困户养殖黑山羊脱贫致富,户均年增收2万元以上。与此同时,刘入源热心公益,2017年起,每年捐助120万元,用于扶贫帮困。2018年以来,刘入源先后被授予“全国农业劳动模范”“中国青年五四奖章”“全国脱贫攻坚先进个人”“全国十佳农民”等称号,当选第十三届全国人大代表。
“自己的经历被搬上文艺舞台,是乡亲们的信任、社会的认可,我更觉责任重大。”刘入源表示,今后要不断创新模式,把特色产业做强做大,推动乡村振兴,让更多的乡亲发家致富。
把欢乐送到村头巷尾
“《秋意》《心之愿》两个舞蹈节目美到醉人。”1月4日晚,博白县的文化惠民演出在水鸣中学举行,喜欢舞蹈的初三学生李美琳说,“看到精彩的演出,学习疲劳感立马烟消云散。”
“通过下乡演出,我们更了解基层,更清楚观众喜欢什么节目,对创作很有帮助。”李开贵是博白县采茶剧团的年轻舞蹈演员,他认为,基层舞台是一个实打实的练功坊、大学校。
水鸣中学教师宾业菊表示,演职人员下午就来搭台了,晚上演完还要拆运,加上天寒地冻,演职人员好辛苦,“基层群众的欢乐当中饱含艺术工作者的汗水”。
“虽然辛苦,收获也是满满的。”身兼演员和主持人的黄一苹感慨地说,从2017年至今,她主持文化惠民演出已经有200多场。印象最深的是有一次演出中下起了雨,很冷,演员们坚持演出,观众一个也没走,撑着雨伞看完演出。“结束后,乡亲们送来了姜糖水,并感谢演员们冒雨表演精彩节目。那一刻,我们感动得泪流满面。”黄一苹说。
按照计划,2022年10月10日至2023年1月10日,“我们的中国梦——文化进万家”博白县2022年文化惠民文艺演出共38场,由博白县采茶剧团艺术中心组织举行,在全县28个乡镇的乡村、社区和学校巡演。
“演职人员白天在县城上班,下班后到相关乡镇村屯演出,持续近3个月。”吕光东表示,有时候去一些偏远的乡镇,路程较远,演出后回到县城,已经是凌晨一点多了。
在节目方面,博白县的文化惠民演出注重基层群众喜闻乐见、文化传承、艺术欣赏和生活科技普及,兼顾艺术性、娱乐性、正能量和政策宣传,提高乡村群众参与热情。
乡村振兴需要文化振兴,需要把文化发展成果带到基层,丰富群众精神文化生活,增强群众文化自信。“把欢乐送到村头巷尾,让艺术走进基层、贴近群众、融入生活。”吕光东说。
促进人民精神生活共同富裕
习近平总书记指出,共同富裕是全体人民共同富裕,是人民群众物质生活和精神生活都富裕。
博白是人口大县、农业大县,全县常住人口近200万,近六成在农村。在乡村振兴中推动人民群众精神生活共同富裕,任重道远。
“除了县采茶剧团艺术中心承担的文化惠民主题演出,全县还有70多个民间文艺团体,每年到各个村屯演出数千场次。”博白县文体广电和旅游局副局长庞剑表示,其中,大部分演出被列入政府扶持范围,每场补贴2000元至3000元。执行过程中实施抽查机制,调查演出的群众满意度,并据此协调演出团队,确保演出质量。
水鸣联合采茶戏团目前有11人,以演出桂南采茶戏为主,剧目多为《吕蒙正》《董永卖身葬父》等古装剧,每年演出近300场。该团的骨干演员梁振业表示,政府补贴可以解决剧团部分开支,更重要的是激发民间艺人创作和演出的热情,不断提高节目质量。
博白是中国民间文化艺术之乡,桂南采茶戏是该县代表性民间戏曲艺术。在国有文艺院团体制改革当中,博白县采茶剧团改制成立县采茶剧团艺术中心、县民间文化艺术保护传承和展演中心,并在各乡镇成立30个艺术培训中心。2015年起,博白县与广西艺术学校合作,委托办班培养采茶戏和杂技人才,培养对象均为各艺术培训中心发现的好苗子。几年来,一批又一批青年艺术人才从学校毕业回到县里,队伍日益壮大。
青年演员覃福友2015年被选送到广西艺术学校学习戏曲专业,2018年毕业回来之后,他参加了新编排的大型桂南采茶戏《绿珠女》《八桂先锋朱锡昂》等剧目排演,表现出色。如今,覃福友已成为采茶剧团独当一面的年轻骨干演员。
“下一步,我们将继续着力提升公共文化服务水平,推动文化事业和文化产业发展,为人民精神生活共同富裕提供丰富精神食粮和重要保障。”庞剑说。