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
俄军换将后,基辅连续3天拉响防空警报******
中新网北京10月13日电(张乃月) 近日,乌克兰多地遭到导弹攻击,首都基辅连续三天响起防空警报。普京表示,俄军根据国防部的提议和总参谋部的计划,对乌实施了密集打击。
多方指出,这些行动背后,凸显出了一个人的风格——几天前刚刚出任俄罗斯特别军事行动总指挥的苏罗维金大将。
有着“末日将军”之称的苏罗维金为何在乌宣布“大反攻”、俄进行局部动员之际被任用?他有哪些与众不同之处?
此时发起猛攻,俄军意欲为何?
10月10日以来,乌克兰持续遭到导弹攻击,防空警报不断。多个地区的基础设施遭到打击,首都基辅开始轮流停电。
根据乌克兰方面的说法,10日俄军共发射了83枚导弹,其中45枚被乌防空部队拦截;11日,乌克兰总统泽连斯基称,当日上午俄军再次发射28枚导弹,其中20枚被乌军击落,此外乌军还击落不少无人机。
俄罗斯总统普京10日表示,俄军当天对使用远程高精度空基、海基及陆基武器对乌克兰能源、军事指挥和通信设施目标进行了密集打击。
资料图:当地时间2022年10月10日,乌克兰首都基辅市中心爆炸导致汽车燃烧。俄军为何在这个时候发起猛攻?
一方面,克里米亚大桥爆炸事件后,普京在联邦安全会议上向乌克兰发出警告,如果继续在俄领土实施“恐袭”,俄将作出“与俄受威胁水平相当的”强硬回应。
另一方面,英国《金融时报》分析称,普京在讲话中提到的打击,是“根据俄国防部的提议并根据俄总参谋部的计划”实施的,这番言论,自然指向了不久前刚被任命为特别军事行动总指挥的“强硬派将军”谢尔盖•苏罗维金。
乌克兰情报部门官员也表示,近期对乌克兰各地的打击“是他(苏罗维金)的风格”,这位新将打算展示出一些“立竿见影的效果”。
资料图:普京与苏罗维金(左)。普京祝他生日快乐,“末日将军”是谁?
英国媒体称,苏罗维金的绰号是“猛将”和“大决战将军”,俄罗斯媒体则叫他“末日将军”。这位10月11日刚过完56岁生日的将军,还接到了俄罗斯总统普京的生日贺电。
据俄新社介绍,这位俄罗斯陆军将军出生在新西伯利亚,曾以优异的成绩毕业于伏龙芝军事学院和俄联邦武装力量总参谋部军事学院。
苏罗维金1983年参军,俄罗斯卫星网称其为“一位真正的俄罗斯军官”。车臣领导人卡德罗夫也盛赞苏罗维金,称“从未怀疑过他的果断和专业精神”。正是由于能够做出艰难和非常规决定,他被称作“末日将军”。
他的履历扎实,指挥过连、营、团、师,历任俄第20集团军司令,东部军区司令。2017年,被任命为俄空天军总司令。2021年获得大将军衔。
苏罗维金拥有丰富的军事经验,曾负伤三次,被授予圣乔治勋章、勇气勋章和“军事功勋”多项荣誉。他参加过第二次车臣战争,也曾在叙利亚指挥俄罗斯军队。此前,苏罗维金在特别军事行动中指挥俄军“南方”部队集群。
《纽约时报》称苏罗维金是一位“以冷酷著称,且曾在复杂战争中长期作战的将军”。美国的国防研究机构则将形容他“是一个相当无情的指挥官”“脾气暴躁”。乌克兰国防部情报局局长布达诺夫曾评价他“知道如何与轰炸机和导弹打交道”。
2017年6月9日,苏罗维金在国防部会议上发言。这位既“冷酷”又“经验丰富”的大将为何能在这个时候成为俄罗斯特别军事行动的总指挥?
BBC评论称,由于近期乌军在东部和南部地区展开反攻,俄军补给线克里米亚大桥又发生爆炸,俄总统普京面临内部压力,苏罗维金和空袭行动在一定程度上是“普京对鹰派的回应”。
根据《每日邮报》和德国《FOCUS》杂志的分析,目前俄武装部队存在陆、海、空不协调的问题,苏罗维金虽然是陆军将军,但也曾指挥过空军。这或许是普京选择任用他的另一个原因。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |