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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

“中国取得的非凡成就令人钦佩！”******

“中国取得的非凡成就令人钦佩！”

——记外国嘉宾参观“奋进新时代”主题成就展

　　“成就非凡”“不可思议”“令人钦佩”……

　　27日，来自128个国家和国际组织的驻华使节、30个国家驻华使馆商务机构负责人及在京科研机构高等院校、中国外文局所属单位的外国专家等共300余人来到北京展览馆，参观“奋进新时代”主题成就展。对于十年来中国取得的巨大成就，外宾们由衷赞叹。

　　展览聚焦党的十八大以来党和国家事业的伟大成就、伟大变革，设序厅、中央综合展区、地方展区、展望展区、室外展区和互动展区6个展区，面积超过3万平方米，运用图片、实物、模型等6000多项展览要素，角度丰富、内涵饱满。外宾们怀着极大的兴趣认真听取讲解，在各类展品前驻足体验，交流观感。

　　在中央综合展区，一叶叶“成就”风帆拼成的中国经济“奇迹号”巨轮模型吸引外宾纷纷上前合影“打卡”。

　　阿根廷驻华大使牛望道对中国在脱贫攻坚领域的开拓表示赞赏。“在习近平主席的带领下，中国脱贫攻坚战全面胜利，中国人民正意气风发向着中华民族伟大复兴的目标迈进。”

　　在“坚持推动构建人类命运共同体 开创中国特色大国外交新局面”单元，冈比亚驻华大使康蒂在一件展品前久久驻足，激动地回忆起冈中元首友好交往的故事——2017年12月，习近平主席在北京同来访的冈比亚总统巴罗举行会谈。巴罗总统向习近平主席赠送了非洲传统乐器科拉琴。

　　“科拉琴是非洲国家的重要礼物，它弹奏出来的声音被称为‘祥和之音’。”康蒂说，“非常高兴在这里看到我们的‘国礼’，文化交流能够跨越千山万水。”

　　格鲁吉亚驻华大使阿尔赤·卡岚第亚说，作为国际舞台上很有影响力的国家，中国坚持对外开放，以自身新发展为世界提供新机遇。作为共建“一带一路”的受益者，格鲁吉亚期待同中国开展更积极、更深入的合作。

　　在云南展区，讲述2021年云南亚洲象北迁南归的视频吸引众多外宾凝神观看。牛望道说，阿根廷高度评价中国在绿色发展、环境保护等领域作出的努力和开拓。“环境等问题日益成为全球性问题，没有国家能够‘独善其身’，正因如此，习近平主席提出的人类命运共同体理念得到广泛支持，全人类必须团结合作共同应对全球性挑战。”

　　“天问一号”着陆器模型、“奋斗者”号全海深载人潜水器模型……室外展区，一件件展现新时代中国人上九天、下五洋壮志豪情的展品，吸引外宾们拍照留影。

　　“非常高兴看到中国取得了这么多科技创新成就。”尼加拉瓜新任驻华大使科罗内尔说，中国不仅注重自身的发展，也愿意为世界其他国家提供科技援助。

　　所罗门群岛驻华大使傅桂说，所中建交3年以来，两国关系取得巨大进展。“中国的发展经验给包括所罗门群岛在内的发展中国家带来了希望、树立了榜样。”

　　中央民族大学美籍专家马克·力文是2014年度中国政府友谊奖的获得者。“我来中国已经17年了，如果问我对什么印象最深刻，那就是中国取得了全方位的发展成就。”

　　“我对‘江山就是人民，人民就是江山’这句话的印象非常深刻。”外文出版社俄罗斯籍专家季莫非·巴赫瓦洛夫说，展览的每一个单元都体现着中国共产党的力量，从中都能看到党员们所作的贡献。

　　“从经济建设、社会主义民主政治建设，到维护国家安全、推动国际合作……这个展览很好地展现了中国的真实情况。不论是中国人还是外国人，当他看到中国在十年内发生的巨大变化时，一定会明白，中国将为全球发展事业开创更加光明的前景。”巴赫瓦洛夫说。

　　（新华社北京10月27日电 记者温馨、成欣）

　　《光明日报》（ 2022年10月28日 02版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）