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
国是访问丨沙中商务理事会主席:不止能源!中沙这些领域潜力巨大******
2022年11月,由中铁十八局集团承建的沙特萨拉曼国王能源城项目行政楼、礼堂、医院等五栋建筑及附属工程 中新社发 杜林 摄
文/王恩博
中国最高领导人时隔6年对沙特进行国事访问,让这个中东国家成为近期各方关注焦点。
中沙经贸合作由来已久且关系紧密。长期以来,沙特是中国主要原油供应国,连续20多年是中国在中东地区第一大贸易伙伴,中国自2013年起成为沙特第一大贸易伙伴。此访期间,两国元首亲自签署《中华人民共和国和沙特阿拉伯王国全面战略伙伴关系协议》,双方合作潜力将进一步释放。
未来双方哪些领域合作潜力值得挖掘?共建“一带一路”倡议和沙特“2030愿景”如何对接?沙特在华规模最大私营企业与多家中企合作建立合资公司,看中了什么?
阿吉兰兄弟控股集团副董事长、沙中商务理事会主席穆罕默德·艾尔·阿吉兰接受中新社国是直通车采访,对此给出答案。
可持续发展和高科技领域合作空间广阔
国是直通车:疫情是否对中沙经贸交往带来影响?未来双方合作在哪些领域还有潜力可挖?
穆罕默德·艾尔·阿吉兰:自2016年沙中两国建立全面战略伙伴关系以来,两国经贸往来不断加深。2021年沙中双边贸易额同比增长30.1%,达到创纪录的873.1亿美元。此次中国领导人对沙特进行国事访问,更加印证了两国之间长期以来的友好关系,将这一战略伙伴关系推向了新的发展高度。
近日双方签署了《中华人民共和国和沙特阿拉伯王国全面战略伙伴关系协议》,不仅对两国贸易和投资规模增长表示赞赏,同时也鼓励加强两国私营部门的投资伙伴关系,促进双方在能源、汽车工业、供应链、通信和信息、基础设施、交通和物流、采矿业、金融等领域合作。沙中两国在多领域都存有良好合作机遇,并在可持续发展和高科技领域有甚为广阔的合作空间。沙中两国企业已经在太阳能、风能、水电等众多新能源领域达成了合作,中国公司也成为沙特5G通信领域的关键合作伙伴,在沙特占据较高市场份额。尽管受疫情影响,两国企业沟通交流并未受阻,以线上形式开展了一系列商务洽谈。
相信越来越多沙特企业未来将持续关注中国市场,积极参与中国经济建设,与优秀的中国企业在沙特“2030愿景”支持的相关行业中达成合作共识,将中国先进的技术和服务带到沙特以及中东北非市场,创造双方共赢。
沙特关注中国多领域先进技术服务
国是直通车:中沙双方正努力推动共建“一带一路”倡议和沙特“2030愿景”对接,二者有哪些契合之处?
穆罕默德·艾尔·阿吉兰:2016年,沙特王储穆罕默德·本·萨勒曼提出“沙特2030愿景”,旨在推动国家经济多元化发展战略,减少对石油经济的依赖,将沙特建设成为阿拉伯与伊斯兰世界的中心、全球投资强国以及亚非欧枢纽。这一国家发展战略的提出,使沙特以及中东北非地区的各行各业不断释放出蓬勃发展红利。
随着沙特“2030愿景”和“一带一路”倡议的深入对接,越来越多中国企业看到了沙特乃至中东北非地区巨大的发展潜力。中国目前在5G、人工智能、大数据、生物科技、金融科技、自动化等新兴领域都拥有世界领先的技术、服务和产品,沙特在以上很多方面可以“一步到位”积极引进目前世界最先进的技术、产品和服务,助力中国企业实现相关技术和服务的本地化,并为当地市场创造一大批工作机会,助力沙特“2030愿景”实现。
随着沙特“2030愿景”的推出和落地实施,我们(阿吉兰兄弟控股集团)在华业务也成功实现了转型,从传统的服装纺织出口拓展到携手中国企业共同寻求在金融服务、医疗健康、高端消费品制造、科技、教育、物流和旅游等多领域发展机会。成立至今,集团在中国的投资团队人数增加了一倍,已与150多家公司接触,多家合资公司成功进入到落地执行阶段,并有多个涉及人工智能、医疗科技、高端消费品制造、教育、金融科技、旅游等领域的合作项目正在洽谈中。
仅在2022年,集团便与多家中国行业领头羊达成战略合作,覆盖物流、矿业、医疗科技、金融科技、人工智能等关键领域。我们期待携手更多优秀的中国企业,在以上领域建立长期的战略合作伙伴关系,充分扮演好中国企业通往中东和北非地区的门户角色。
国是直通车:您提到阿吉兰兄弟控股集团近年来与多家中国企业达成合作并建立合资公司,作出这一决定的原因是什么?
穆罕默德·艾尔·阿吉兰:我们很早就开始到中国与当地企业和商会组织进行商务沟通往来,至今已经有三十多年时间。这些年,中国特色现代化建设取得了新的历史性成就,经济实力跃上新台阶。在创新和高技术发展领域,中国的全球创新指数排名从十年前的第34位提升到现在的第12位。
沙特目前正处于经济转型期,需要大量引进先进科技来助力相关行业转型升级,而很多中国企业在高科技领域都有很好表现,在沙特“2030愿景”提到的相关行业都处于世界领先位置。通过与中国行业龙头企业设立合资公司,我们把中国先进的技术引入沙特与中东及北非市场。合作伙伴是通过深入的市场研究及洞察筛选而来的,集团对与合作伙伴建立深度合作很有信心。
签约600亿元!沙特巨头持续看好中国市场
国是直通车:阿吉兰兄弟控股集团来华经营超过20年,已经成为沙特在华规模最大的私营企业。中国市场的吸引力在哪里?未来在华经营有何发展规划?
穆罕默德·艾尔·阿吉兰:集团看好中国新发展为世界提供的新机遇。尽管面临经济增长放缓和疫情的双重压力,中国政府仍然坚定不移全面扩大开放,提升贸易投资合作质量和水平。中国始终支持经济全球化,坚定不移推动高水平对外开放,加快构建新发展格局,为各国企业提供了更多的市场机遇、投资机遇和增长机遇。
此次中国领导人出访沙特期间,沙中企业间签署了一系列投资协议,涵盖绿色能源、绿氢、光伏、信息技术、云服务、运输、物流、医疗、住房和建设工厂等多个领域。在这期间,我们也和十几家中国企业共签署了总金额达600亿元人民币左右的协议,涉及工程建设、采矿、能源、科技、医疗、制造、金融等多个领域。未来,我们相信中东市场的发展潜能会得到更多中国企业认可和重视。作为通向中东和北非地区的门户,我们将继续通过长期积累的优势资源,联合更多中国企业在上述领域实现合作共赢。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |