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
甘肃陇南成县:以“赶考”的姿态跑出“成县速度”******
——预计全年完成地区生产总值82.17亿元,增速7.8%;完成大口径财政收入13.3亿元,同比增长17.3%;
——完成一般公共预算收入4.81亿元,同比增长9.1%;新签约招商引资项目10个,总投资38.8亿元,到位资金15.14亿元,同比增长52.8%;
——集中力量打通城区10条“肠梗阻路”,埋设雨污管网20千米,完成道路改造9.1公里;工业增加值突破32亿元,建筑业增加值突破5亿元,省级全域旅游示范区初步创建成功。
刚刚过去的2022年,面对严峻复杂的发展环境和艰巨繁重的发展任务,成县高效统筹疫情防控和经济社会发展,紧盯园区、城区、景区“三大区块”能级提升,紧扣生态环境、社会环境、营商环境“三大环境”持续优化,项目建设跑出加速度,全县经济运行稳中加固、量增质优,生态底色更加靓丽,群众幸福指数持续提升,全县经济社会发展成绩亮丽喜人。
“四好农村路”全国示范县创建成功,医疗救治中心、中医院整体迁建、儿童医学救治中心等医疗服务能力提升项目加快推进,实验小学、县妇幼保健院搬迁项目建成启用。
成县把项目建设作为主战场,创新项目推进机制,聚焦经济社会发展短板和薄弱环节,围绕工业突破谋划扩容增量项目,围绕农业倍增谋划延链补链项目,围绕文旅融合谋划提质增效项目,积极扩大有效投资,优化投资结构,破解投资难题,推动项目建设扩数量提质量。全年谋划实施500万元以上投资项目77项,完成投资29.6亿元,发行专项债券项目14项,落实债券资金4.7亿元,较2021年增长126%。同时建立重大招商引资项目帮办代办制,新签约招商引资项目10个,总投资38.8亿元,到位资金15.14亿元,同比增长52.8%。
在加大项目建设的同时,不断完善重大项目建设服务机制建设,形成了“政府总体负责统筹调度,部门协调配合全力落实”的项目推动机制,对重大项目谋划储备、研究申报和资金争取等各环节进行指标量化,明确奖惩措施,严格兑现奖惩,充分调动和激发全县上下谋项目、争项目、抓项目的积极性、主动性,跑出了项目建设的“加速度”。
坚持全县整体谋篇布局,“多规合一”编制全域全要素管控规划,“三区三线”划定通过审核,《国土空间总体规划(2020-2035)》形成初步成果,12个城区片区修建性详细规划顺利完成,征收土地3200余亩,拆除“两违”建筑21座,34个老旧小区改造项目接续实施,17个房地产开发项目有序推进,梁山路、青岛路、团结路等按期建成投用,陇南大道、同谷北路等正在按时序进度统筹推进。一条条断头路被打通、一座座高楼拔地而起、一个个老旧小区换新颜,成县正在以“成县速度”推动城区发展。
道路变宽了、行道树变绿了、小巷垃圾不见了、城市“牛皮癣”消失了、商铺门店占道经营没有了。在加大城市项目建设的同时,成县重拳出击抓城市环境整治,“小手拉大手”“文明实践志愿行”“十日攻坚”集中整治行动常态化开展,“全县动员、全民行动、全域整治、全时保洁、不留死角、标本兼治、彻底整治、跟踪督查、严肃问责”等措施推动,城市管理水平大幅提升,城市品质明显提升,人民群众获得感幸福感持续增强。成县紧扣“三新一高”要求深入实施强县域行动,统筹规划、建设、管理三大环节,在重点上抓突破、在难点上动真格、在是落实上求实效,有效提升城市工作的全局性、系统性和县域发展的持续性、宜居性,尽心竭力改善群众生活环境。
走进大路沟核桃科技示范园,一棵棵核桃树粗壮挺拔,每棵树上都有编号挂牌,详细记录了核桃品种信息。“我们已培养筛选出清香、香玲、陇南755等7个适合成县主栽优良品种,并实施嫁接换优、病虫害防治、配置采收加工设备等一系列提质增效工作。”成县核桃科技服务中心主任胡永辉介绍,全县已累计完成核桃品种改良800多万株,核桃良种率达85%,核桃产量达到3.69万吨、产值4.43亿元,以打造3个市级核桃标准化生产示范基地和17个县级核桃标准化生产示范园为重点,扎实推进了成县省级核桃现代产业园区建设。
在做强做优核桃产业的同时,加快推进特色产业三年倍增行动计划,优化种植区域,发展蔬菜、马铃薯、油菜、中药材、魔芋等区域特色产业24.5万亩,建成标准化规模养殖场598家,“1+3+X”特色农业产业质量效益同步提升。紧盯八大产业链谋划实施各类补链强链延链工业项目26项,全年预计完成投资4.1亿元,同比增长95.3%;182个乡村旅游服务节点建成,打造旅游重点村27个,建成“电商+供销”县乡村三级配送总仓和“陇货入浙”甘味直营店,新研发网货产品72款,全年开展电商培训2206人次,完成电商销售额4.72亿元。成县因地制宜发展特色产业,全力保障粮食稳产增产,高效推动农文旅融合发展,坚持延链强链,推动了特色产业提质增效。
冬日的成县滨河公园,一派生机盎然,白鹭和灰头雁在水中捕鱼,红嘴野鸭和鸳鸯戏水,成群结队的鸟儿或飞或栖息在芦苇叶上,水中的鱼儿欢腾雀跃,勾画出一幅人与自然和谐相处的美丽画卷。
野生动物的回归,是生态向好的最好证明,也是对成县推动绿色发展成果的有力回应。坚持以绿色发展为导向,深入推进“两山”理论实践,成县以最大的决心、最强的手段、最强的魄力持续保持生态环保高压态势,依法依规淘汰拆除10座砖瓦轮窑生产线,全县规模以上工业单位综合能耗、用水量分别同比下降14.9%、8.09%,空气质量优良天数、地表水水质、土壤环境质量稳定达标。严格落实河长制、林长制,深入开展河湖“清四乱”、联合执法等涉水生态环境专项行动,全面清理河道违法设施,打击侵占河道、乱采乱挖等违法活动,持续推进人工造林、封山育林、退化林修复、森林抚育等林业生态修复建设,完成义务植树122万株,栽植补植绿化苗木1.67万株,建设绿色通道162公里,全县森林覆盖率、蓄积量持续“双增长”,绿色发展理念正在成县大地深入人心。
一路披荆斩棘,一路凯歌前行。成县统筹调度、稳定预期,解民忧增福祉,经济社会发展稳中有进、持续向好,综合实力持续提升,营商环境持续优化,社会大局平安稳定,以“赶考”的姿态跑出了“成县速度”,奋力谱写出了成县高质量发展的新篇章。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)