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
陈忠实和《白鹿原》******
中新社记者 张珂
陈忠实的长篇小说《白鹿原》一经出版便博得一片喝采。评论家称其是“一部可以称之为史诗的大作品”;书店老板们炒买炒卖忙得不亦乐乎;作家本人则虔诚地去完成无数次签名任务,有位读者竟用三轮车一次给拉来了200多部等待签名的书。
51岁的陈忠实,出生于西安市灞桥区西蒋村,务过农,当过乡村教师,做过基层干部,现为陕西省作协主席。此前出版过中短片小说集《乡村》、《初夏》、《到老白杨树后边去》等。短篇小说《信任》获1979年全国优秀短篇小说奖。
陈忠实忠实地写作,忠实地做人。他认认真真地告诉记者,因为家贫,他初中一年级曾被迫辍学,后来是在一位乡党委书记的帮助下才重新返回课堂的,如其不然,他很自然地会像父亲那样做一个拉牛种地的农民。所以他真诚地热爱新中国。
这位瘦瘦高高的陕西作家,刀削斧刻般的脸上,皱纹密布,沟壑纵横,使人从中很容易读到他小学中所体现的那种对生活的沧桑感和洞察力。尤其令人难忘的却是他的笑,天真、憨厚、无邪,只有对历史和人生悟到一定份上的人才会笑得这样纯。孟子说:“大人者,不失其赤子之心也。”
陈忠实回忆,进入44岁那一年,他很清晰地听到了生命的警钟。自谓从初中二年级起就迷恋文学,尽管获了几次奖也出了几部书,总是在自信与自卑的矛盾中踟蹰,因此强烈地意识到50岁这个年龄大关的恐惧。那时他便为日后留下了一句常被文坛人士提起的豪言:“如果50岁还写不出一部死后可以做枕头的书,这辈子就白活了!”无巧不成书。不久前,山东某乡镇医院的一位医生在读罢《白鹿原》后致信作家,希望将来临死之际能头枕着这部著作。
“长篇写作,是一种最孤苦伶仃也最诚实的劳动。”当《白鹿原》的大命题逐渐清晰之后,陈忠实曾专门花费半年,阅读西安周围三个县几尺高的县志,地方中共党史和文史资料,并走村串户做社会调查,仅摘、录的资料就达30多万字。
陈忠实绝大多数时间是在偏僻的乡村度过的。他说:“写作《白鹿原》时,我觉得必须躲开现代文明和城市生活的喧嚣,需要一个寂寞乃至闭塞的环境,才能沉心静气完成这个较大的工程。”从1988年4月搭笔,到1992年农历腊月二十五封笔,历时近四个年头。其中,草稿和复稿中的近百万字都是在其祖居的乡村的家里完成的。那个村子因为房屋紧靠着地理上的白鹿原的北坡坡根,电视信号被挡住了,电视机只能当做收音机听“新闻联播”;村外有七八里土石路通长途车站,一旦下雨下雪,村里便没有人出门了。
陈忠实说,为了走过那段庞大、复杂、凝重的思维过程,他“抽雪茄,饮酽茶,扣秦腔,喝西凤酒,全是强烈型的刺激。从这些习惯看简直像个秦腔老艺人。”
洋洋五十万言的《白鹿原》,以关中大地为舞台,以清末到新中国成立前半个多世纪的历史变迁为背景,以几个家族的兴衰荣辱为主线,演出了一部近现代中国的历史剧。作品中那些“生的痛苦、活的痛苦、死的痛苦”的人们,感人肺腑。
今年6月,《白鹿原》由人民文学出版社出版,首版1.5万册在一周内售空。截至8月份已印刷了4次,共26万册,再次出现炒卖现象。西安、兰州、成都、北京等地都出现盗版。来自不久前西安一次为期10天的大型书市上的消息说,书市上最畅销的是毛毛的《我的父亲邓小平》,其次便是《白鹿原》。
美国、台湾等地的出版商也表达了出版该书的意向。香港天地出版社也将于近日出版《白鹿原》。
陈忠实告诉记者,创作是生命体验的一种展示,5年前那段时间的生命体现,已在《白鹿原》中得到较充分的宣泄。因此,他无意再写该书的续篇。但今后他将以长篇创作为主。
(中新社西安1993年11月19日电)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)