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
多部委透露重要信号!******
文/李晓喻
岁末年初,又到部委“年会季”。从多部委对2023年重点工作的部署中,今年中国经济政策几大着力点清晰可见。
大力提振市场信心
此前,中央经济工作会议已明确要求“大力提振市场信心”,提出从改善社会心理预期、提振发展信心入手,纲举目张做好工作。多部委在部署2023年工作时,从助企纾困、支持民营经济等方面将提振信心落到实处。
中国人民银行工作会议明确,坚持对各类所有制企业一视同仁,引导金融机构进一步解决好民营小微企业融资问题。
国家发改委副主任赵辰昕称,2023年将继续打破各种形式的市场准入不合理限制和隐性壁垒,推动民营企业参与国家重大战略,加大对民营企业纾困帮扶力度和民营企业的产权保护力度,促进民营经济发展壮大。
去年11月,国家发改委已发布《关于进一步完善政策环境加大力度支持民间投资发展的意见》,提出将支持民间投资参与102项重大工程等项目建设。
全国财政工作视频会议提出,增强财政政策的针对性有效性,优化完善助企纾困政策,激发各类市场主体活力,落实落细就业优先政策,大力提振市场主体信心。会议明确,今年要完善税费支持政策,根据实际情况,该延续的延续,该优化的优化,着力纾解企业困难。
财政部部长刘昆日前表示,2023年将持续整治违规涉企收费,激发活力,坚决落实两个“毫不动摇”,在财政补助、税费优惠、政府采购等方面,对各类市场主体一视同仁、平等对待。
工信部部长金壮龙称,今年将全面贯彻《中小企业促进法》,持续开展中小企业发展环境评估和中小企业发展综合督察,开展减轻企业负担专项行动,维护中小企业合法权益。力争到2023年底,全国专精特新中小企业超过8万家、“小巨人”企业超过1万家。
努力恢复和扩大消费
相比投资和进出口,消费目前恢复进度相对缓慢。中央经济工作会议部署2023年经济工作任务时,将“着力扩大国内需求”摆在首位,并特别强调“要把恢复和扩大消费摆在优先位置”。
商务部新闻发言人束珏婷日前称,将积极采取措施努力恢复和扩大消费,不断增强消费对经济发展的基础性作用。
束珏婷表示,相关措施包括着力稳定汽车消费,支持新能源汽车购买使用,加快活跃二手车市场。支持餐饮等行业恢复发展,促进家电家居消费,推动绿色智能家电下乡和以旧换新;顺应消费升级趋势,促进绿色消费、智能消费、健康消费,发展首店首发经济;加快推进国际消费中心城市培育建设,稳妥有序推进步行街改造提升,统筹开展智慧商圈、智慧商店示范创建等。
近日,商务部已公布首批12个全国示范智慧商圈、16个全国示范智慧商店。这些示范商圈和商店将顺应消费需求变化,改善居民购物休闲体验。
住房消费仍将是中国最大的内需之一。住建部部长倪虹近日表示,对购买第一套住房的,要大力支持。首付比、首套利率该降的,都要降下来。对购买第二套住房的,要合理支持。以旧换新、以小换大、生育多子女家庭都要给予政策支持。
全国财政工作视频会议也提出,发挥财政稳投资促消费作用,强化政府投资对全社会投资的引导带动,促进恢复和扩大消费,加力稳定外贸外资,着力扩大国内需求。
切实保障基本民生
刘昆坦言,今年财政收支矛盾依然突出,但“我们不会在民生支出上退步”,将保持适当支出强度,把每一分钱都用到国计民生的关键处,持续增进民生福祉,努力让人民群众有更多的获得感幸福感安全感。
具体而言,这些民生支出包括继续增加对地方教育转移支付规模;加大力度支持健全公共卫生体系,保障好疫情防控所需资金;积极推进多层次、多支柱养老保险体系建设,保障好因疫因灾遇困群众、老弱病残等特殊群体的基本生活等。
就业是最基本的民生。人社部部长王晓萍称,2023年将调整优化即将到期的阶段性减负稳岗扩就业政策,突出对就业容量大的服务业、小微企业、个体工商户稳岗扩岗支持。
今年,中国高校毕业生将达到1158万人的历史新高,求职压力更大。王晓萍表示,将把高校毕业生就业作为重中之重,多渠道促进就业创业。
相关措施包括开辟中小微企业职称评定绿色通道,调动企业吸纳就业积极性;发挥好公共就业服务机构作用,定期举办招聘活动,招聘网站设立毕业生专区,免费向高校和用人单位开放;实施青年专项技能培训计划,开展适合毕业生的短期技能培训等。
防范化解重大风险
2023年或将是世界经济“风急浪高”的一年。据国际货币基金组织预计,2023年全球经济增速可能降至2.7%,比2022年低0.5个百分点,三分之一的经济体将陷入衰退。经合组织(OECD)的预测更为悲观,认为今年全球经济增速只有2.2%。经贸问题被日益政治化、大国博弈加剧等也给经济前景埋下隐忧。
在此背景下,中央经济工作会议已明确要求,要更好统筹发展和安全,有效防范化解重大风险。多部委也对防风险做出专门部署。
国家发展改革委主任何立峰在全国发展和改革工作会议上表示,要进一步提高防范化解重大风险能力,强化粮食、能源资源、重要产业链供应链安全保障,以新安全格局保障新发展格局。
根据全国能源工作会议,今年要全力提升能源生产供应保障能力,发挥煤炭兜底保障作用,夯实电力供应保障基础,推动油气增产增供,并加强能源关键信息基础设施安全保护和电网运行安全风险管控。
针对地方债风险,全国财政工作视频会议部署继续抓实化解地方政府隐性债务风险,加强地方政府融资平台公司治理,积极配合防范化解重要领域风险,牢牢守住不发生系统性风险底线。
据官方数据,截至目前全国政府债务余额占GDP的比重低于国际通行的60%警戒线,也低于主要市场经济国家和新兴市场国家水平,风险总体可控。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)