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
沙县小吃第一村的文旅追梦路******
天仪再始,岁律更新。走进全国乡村旅游重点村福建省三明市沙县区俞邦村,村口的“沙县小吃第一村”几个大字熠熠生辉,村庄干净整洁,“寻根追味”小吃街美食飘香,络绎不绝的游客在这里品小吃、赏美景,感受这冬日里的暖意。
俞邦村位于沙县区夏茂镇北部,建村已有1200多年,是著名的革命老区村。全村有600多人外出经营沙县小吃,占全村劳动人口的88%,有“沙县小吃第一村”的美誉。
俞邦村依托传统美食沙县小吃,不断深化文旅融合,做优“寻根追味”特色乡村游,打造富民产业,助力乡村振兴,走出一条革命老区高质量发展的新路子。
漫步在俞邦村,这里绿荫如盖、溪水绕村。村里一幢幢漂亮别致的农家小院错落有序,一条条平坦洁净的水泥路穿过村庄、一座座青砖黛瓦的民宿有序排列,一幅美丽乡村的图景徐徐铺开。
“这两年来,游客越来越多,村里不断改善村容村貌,通过实施俞邦客厅亮化工程,对主街住宅进行改造,院前花开四季,不断提升整个村庄的颜值。”俞邦村党支部书记张昌松说。
与此同时,俞邦村还大力实施项目带动战略,紧紧围绕小吃、文旅等特色产业,做足“小吃+文旅”这篇大文章。
在村里的木窠卡丁车露营项目现场,工人们正在热火朝天地施工。“这个项目占地20多亩,总投资100万元,预计于春节期间对外开放,将填补俞邦村露营旅游业态的空白。”张昌松介绍说。
此外,俞邦村先后投资约4000万元,打造了沙县小吃民俗风情馆、儿童乐园等40多个项目,不断丰富旅游业态;推出“沙县小吃原材料种植—小吃制作—小吃品尝”互动体验项目,进一步增加游客体验元素,吸引更多游客,擦亮“沙县小吃”品牌。
走进沙县小吃民俗风情馆,可以看到“溯源传承话美食”“沙村人家食为天”“小吃文化系风情”等篇章,充分展示了沙县小吃的前世今生。“看着这些精美的画面,仿佛穿越时空,感受到那浓浓的烟火气。”来自厦门的游客张希笑着说。
在俞邦村提升改造建设过程中,沙县区小吃文化旅游发展集团作为推动小吃产业发展、壮大文旅产业规模的运作实体,发挥着重要的作用。“近两年来,集团分步实施建设了俞味·小吃文旅餐厅、俞生有梦·精品民宿等项目,不断丰富旅游产业链,不断打响‘沙县小吃’文化和旅游品牌。”沙县区小吃文化旅游发展集团董事长、总经理童友健说。
手锤扁肉馅、油炸春卷……采访当天中午时分,村里的“寻根追味”小吃街生意火爆。这里的小吃店高高挂起彩旗、招牌,家家户户备着各类特色美食。70多岁的村民俞和传正在自己的小吃店忙碌着,只见他一边招呼客人,一边将包好的扁肉下锅,将拌面用笊篱捞出,撒上葱花,淋上酱汁,动作一气呵成。
“我们村的生意越来越好。我家的小吃店一天营业额高时可达4000多元。去年忙不过来时,就让女儿和女婿过来帮忙。今年直接让小儿子留在家帮忙。”俞和传笑着说,“现在我们家一年纯收入就有十来万元,在家门口赚上了‘旅游钱’,我们很感恩、很满足。”
据统计,2022年,俞邦村接待游客超20万人次,人均收入2.8万元,村集体收入38万元。
“我们以‘明星村’俞邦村为联建主村,联合长阜、松林、儒元、东街、西街等5个村党支部,成立俞邦片区党委,整合资源,串点成线,握指成拳。片区六村股份经济合作社共同注册成立‘福建省夏茂俞邦片区农贸发展有限公司’,打造乡村振兴样板。”夏茂镇党委书记张卫华说。
“2022年以来,公司围绕发展小吃、文旅、茶叶、林业等‘四大主导产业’,创立了‘寻味俞邦’‘俞生有礼’等伴手礼品牌。据统计,2022年,公司实现销售额近百万元。”夏茂俞邦片区农贸发展有限公司办公室主任饶启圣介绍。
砥砺奋进新征程。站在新的起点上,张昌松信心满怀。(李金枝)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)