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
受益于社会,更须回报社会!网信企业负责人谈社会责任******
12月27日至29日,由中央网信办、国家市场监督管理总局、国家广播电视总局、天津市人民政府指导,中国网络空间研究院、天津市委网信办、中共天津市滨海新区委员会、天津市滨海新区人民政府主办,《网络传播》杂志、北京大学新媒体研究院承办的2021网信企业发展和社会责任论坛在京举行。期间,网信企业围绕“强化使命担当,践行社会责任,推动网信企业规范健康发展”主题,分享了各自实践。
让技术更有温度
截至2021年6月,我国互联网上市企业总市值达18.8万亿元,较2020年底增长3.9%。一年多来,我国网信企业在弘扬主流价值、共享信息资源、引领产业发展、促进经济转型、推动技术创新、服务改善民生等方面,发挥了重要作用。
“互联网的蓬勃发展,不断拓展人类的认知边界,有效助力经济社会高效发展。发展并不代表无序扩张,技术迭代也不是野马脱缰。新时代下,互联网企业的社会责任尤为重要。”新浪微博首席执行官王高飞说。
云账户(天津)共享经济信息咨询有限公司董事长杨晖介绍,云账户利用数字技术赋能,坚持科技向善,实现了“秒批办照”“秒级到账”“无工不保”。
腾讯集团副总裁陈勇认为,责任的升级推动着腾讯对社会责任理解的进化。腾讯正在“科技向善”的牵引下,探索以“三个统一”来推动可持续社会价值创新——企业发展与社会价值的统一,向上升级与向下扎根的统一,立足当下和着眼未来的统一。
压实平台主体责任
在主论坛上,中国网络空间研究院党委副书记宣兴章宣介了《中国网信企业发展和社会责任报告(2021)》。网信企业代表宣读了《中国网信企业发展和社会责任倡议书》。
爱奇艺创始人、首席执行官龚宇认为,企业的发展要坚持经济效益和社会效益相统一,要更好地承担起社会责任和道德责任。他表示,近期文娱领域乱象频出,对网络文明空间造成了一定冲击,为此开展的综合治理工作则为文娱行业扫除积弊和网信企业的健康发展指明方向。
“京东现有近20万一线小哥,大多来自农村地区,京东全部签订正式劳动合同,缴纳五险一金,并提供学习成长空间。京东于去年启动乡村振兴‘奔富计划’,计划用三年时间带动乡村万亿产值增长。”京东集团副总裁曾晨说。
将安全理念融入网络
当前,数字化已经成为国家经济社会发展的核心驱动力,融入经济社会发展的各领域全过程,网络安全是数字化发展的前提、基础和保障,与经济社会发展紧密相关。
奇安信集团总裁吴云坤表示,网络安全已成为国家安全的重要组成部分,网络安全企业必须承担起保卫国家网络安全的责任,发展自己的安全能力来支撑和支持国家安全能力建设。
“企业发展受益于社会,企业也必须积极回报社会,发展和责任不是对立的两面,而是相互缠绕形成的企业‘DNA’,一家企业只有勇于承担社会责任,才能获得更好的发展。”吴云坤说。
杭州安恒信息技术股份有限公司高级副总裁段平霞也认为,企业的健康、高质量发展是企业践行社会责任的基础,要善用自身优势,在最能发挥价值的地方作出贡献。
她还提到,做好人才培养,是企业践行社会责任的最佳路径;坚定网络安全为人民,是网络安全企业践行社会责任的永恒灯塔。(记者 黎梦竹 李政葳)