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
生态环境部：2022年全国环境质量状况呈现“三个向好”******
中新网1月17日电 生态环境部17日召开例行新闻发布会 ，生态环境部生态环境监测司副司长蒋火华在会上介绍 ，2022年监测数据表明：全国环境质量状况呈现“三个向好”的特点 。
一 是空气质量稳中向好 。全国地级及以上城市优良天数比例为86.5%，超过时序进度0.9个百分点 ；重污染天数比例首次降到1%以内 ，达到0.9% 。细颗粒物(PM2.5)有监测数据以来浓度首次降到30微克/立方米以内，为29微克/立方米 ；北京PM2.5浓度实现“十连降” ，“冬奥蓝”“北京蓝”“中国蓝”成为新时代中国的靓丽底色 。
二是地表水质量持续向好。全国水质优良(Ⅰ—Ⅲ类)断面比例为87.9%，同比上升3.0个百分点；劣Ⅴ类断面比例为0.7% ，同比下降0.5个百分点 。
三 是近岸海域海水水质总体向好。近岸海域优良(一、二类)海水水质比例为81.9%，同比上升0.6个百分点；劣四类水质比例为8.9%，同比下降0.7个百分点 。同时 ，全国及重点区域臭氧浓度同比有所上升，部分流域水生态系统仍较脆弱 ，噪声扰民时有发生 ，生态环境质量由量变到质变的拐点仍未到来，生态环境保护任务依然艰巨。
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