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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

“热腾腾”的农牧民运动会******

　　【新春走基层】

　　光明日报记者 李慧 赵明昊

　　春节前夕，藏在山坳坳里的新疆呼图壁县雀尔沟镇南山牧村，开启了一场别开生面的运动会。赛马、长跑、押加、拔河、叼羊……赛场上选手激情澎湃，赛场下观众喝彩不断。雀尔沟镇冬季农牧民运动会现场，到处都是热腾腾的模样。

　　“一比零，换场地！”押加场地上的一声吆喝，吸引了记者的注意。押加也叫背向拔河，不仅考验选手的力气，还考验他们的身体协调性和观察力。挤进层层人群，只见两个身材壮硕的小伙子正互相背对着彼此，一条长粗绳子从他们两腿间穿过后套在颈部。在裁判示意下，两人俯身四肢着地，埋着头蓄势待发。“开始！”口令响起，两人猛地向前方冲去，直到其中一人把绳上的坠条拉过决胜线，比赛才算结束。

　　另一边，偌大的叼羊场地上，两方人马正策马扬鞭，飞驰在雪地上争夺羊只。他们看似混战一团，内里却暗藏不少门道：有人冲群抢羊，有人掩护卡位，形势时时更迭变换。“摔跤见力气，叼羊见勇气。”哈萨克牧民们淋漓尽致地展现了这句谚语的真谛。赛骑术、比力气、拼智慧，但更重要的是顽强拼搏的精神。

　　“南山牧村是东道主，实力强劲，不过我们有信心胜过他们，拿到最终的冠军！”刚刚赢得比赛的雀尔沟村叼羊队队长哈那提·卡白纵身下马，头上热气蒸腾。

　　“为了这次比赛，我们村每半个月就组织训练一次。队员们骑术很强，但叼羊和足球一样，要讲究彼此配合。”哈那提神采奕奕，略带骄傲地说起自己从小便享受纵马飞驰的感觉。“牧民嘛，夏忙冬闲。以前镇上活动少，现在组织了很多传统项目运动会，不仅让孩子们对祖传的技艺兴趣更浓，也让村里的凝聚力和荣誉感变强了。”

　　赛场周边，雪地摩托、雪圈、骑马、骑骆驼等多种娱乐项目，让闻讯赶来的大批游客大呼“攒劲”。捕捉到商机的各村村民们，纷纷把自家毡房搬过来，或架起炉子烤制喷香的羊肉串，或摆开大锅烹饪特色马肉抓饭，还有不少牧民拿出自家制作的熏马肉、熏马肠，吸引着游客品尝。

　　“一天收入2000块钱，忙得很嘞！往常卖一头牛才能挣上两千元。”南山牧村村民阿扎尔笑着说。她告诉记者，听闻镇上举办了运动会，村里主动帮她搭建了毡房销售农产品，“家里牲畜不多，能有一份额外收入补贴家用非常不错！”

　　农闲人不闲，农牧民运动会让各民族文化得到了传承保护和繁荣发展，也让“冰天雪地也是金山银山”落到了实处。“新疆冰雪资源十分丰富，广大群众热爱体育运动，冬季运动不仅深具群众基础和特殊优势，也是激活冬季旅游市场、助力经济高质量发展的重要途径。立足冰雪旅游资源，丰富农牧民群众精神文化生活，乡村振兴动能越来越足。接下来，我们还会举办农牧民春晚和秧歌社火等活动，通过文化旅游融合发展，不断提升各族群众幸福指数。”雀尔沟镇党委委员哈杰提·哈卖提说。

　　《光明日报》（ 2023年01月11日 03版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）