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

与他们在一起，习近平讲述“向未来”的冬奥故事******

　　(近观中国·冬奥)与他们在一起，习近平讲述“向未来”的冬奥故事

　　中新社北京2月1日电 题：与他们在一起，习近平讲述“向未来”的冬奥故事

　　作者 钟三屏

　　中国最高领导人习近平五次实地考察冬奥筹办，每一次都有与青少年、运动员的交流环节。

　　在一个人的成长轨迹中，少年时代总是未来成材的映照；翻阅一个国家的发展史，少年往往是未来强盛的关键。与冰雪少年在一起，习近平讲述的是一个面向未来的故事。

　　——中国的未来。

　　习近平与冰雪少年交流时，几度谈及自己的冰雪往事。

　　他曾经也是一名冰雪少年，年少时常在北京什刹海滑冰，“穿着冰鞋不管大小就上去了”；他爱看冰球、速滑、花样滑冰、雪地技巧，特别喜欢冰球，认为“不仅需要个人力量和技巧，也需要团队配合和协作，是很好的运动”。

　　与自然严寒相伴，冰雪运动被视为人类突破自我的勇敢追逐，驰骋于冰雪之上的少年是“野蛮其体魄”的生动呈现——在习近平眼中，“‘野蛮其体魄’就是强身健体”。

　　“国也者，积民而成”，放之于历史的时空坐标，国运兴衰无不系于人民，尤其是青年一代。观察家认为，习近平多次强调“少年强则中国强”，说的正是这个道理。

　　冬奥之于中国，有着一个新的宏阔意涵。从百余年前的“奥运三问”开始，奥林匹克就与中国有了一种梦想的联结。当两者再度相遇，中国在冬奥故事里映照出一个关于未来的梦想模样。

　　“每个人的梦想、体育强国梦都与中国梦紧密相连”。少年，自然是这个未来之梦的现实表达。

　　——冬奥的未来。

　　从另一个视角来看，冰雪少年也承载着冬奥的未来。

　　习近平经常勉励冰雪少年，“中国冰雪运动寄希望于你们”。借助冬奥会举办契机，中国通过教会一个孩子、带动一个家庭，“小手拉大手”的形式使得冰雪运动蔚然成风。这改写的不仅是“中国冰雪运动不进山海关”的历史，更是世界冬季运动的未来版图。

　　大众参与关乎体育未来。作为奥林匹克运动中的重要组成，冬季运动在世界范围内的普及程度远不如夏季项目。2014年，当习近平在俄罗斯索契提出中国“预计可以带动两三亿人参与”冰雪运动时，在场的国际奥委会主席巴赫为之动容。

　　有外媒以“宏伟的计划”描述中国“带动三亿人参与冰雪运动”的蓝图，特别称赞冰雪运动正成为中国孩子的一门必修课，并将此称为改变世界冬季运动的“巨大推动力”。

　　如今，这一愿景已然成为现实。数据显示，截至2021年10月，中国全国冰雪运动参与人数达3.46亿人，18岁以下参与者就有0.46亿人。

　　中国冰雪少年，无疑是未来冬季运动图景中灵动的构成。

　　——世界的未来。

　　“一起向未来”，这是北京冬奥会、冬残奥会的主题口号，也是全人类的共同追求。

　　2018年在与俄罗斯总统普京共同观看中俄青少年冰球友谊赛时，习近平说，比赛令人振奋，从中也看到了两国青少年的友谊。普京则说，希望这样的青少年冰球运动能成为两国友谊的新纽带。

　　冰球场上，你来我往才精彩，你追我赶共进步。冰球少年所呈现的，正如人类对未来世界的向往：于团结合作中互利共赢。

　　这与奥林匹克运动的题中之义不谋而合——国际奥委会将“更团结”加入到奥林匹克格言中，就是呼吁世界合作共创未来。

　　体育超越国界，友谊在少年中滋长，未来在此刻书写。

　　与冰雪少年在一起，习近平讲述一个“向未来”的冬奥故事。正如他常言，“自古英雄出少年”，如今冰雪少年初长成，他们在冬奥故事里写下的是中国与世界广阔的未来。(完)(图片素材来源：新华社、中新社、北京2022年冬奥会和冬残奥会官网)

出品人：陈陆军

总策划：王晓晖

监制：张红、夏宇华

策划：郭金超

统筹：梁晓辉、王凯

主笔：邢翀

视觉|编辑：张舰元、李雪瑶、马学玲