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
立春来了春天还会远吗？全国盼春地图看哪里春风将至******
中国天气网讯 今天(2月4日)，我国迎来了二十四节气中的第一个节气——立春。立春，春气始而建立也，意味着寒冬已尽、春意萌动。此时，人们对春的盼望也更加强烈了，中国天气网特别推出全国盼春地图，看看常年立春时节春天的脚步到哪儿了。同时，今年的立春有点不寻常，不仅立春连元宵，这个兔年还有两个立春节气，是个双春年，这个立春节气到底有何特别之处呢？
【全国盼春地图】立春不等于入春 春天脚步到哪了？
“东风吹散梅梢雪，一夜挽回天下春。”在诗人笔下，立春便是春天的开始，东风吹落了梅花枝头的雪，一夜之间春天来临，自此，万物复苏，春意盎然。不过，从气象意义上来说，立春并不等于入春。
从中国天气网推出的立春期间全国盼春地图来看，常年进入立春时，我国仅有云南、广东、广西、海南、台湾以及福建部分地区处于气象意义上的春季，真正享受暖意融融的春日。立春节气期间，春天的脚步继续北上，重庆西部、福建中北部以及云南东北等地会都会开启入春进程。而全国其他绝大部分地区，此时仍处在“寒意未退盼春来”的季节中。
【立春气韵】春意萌动 万物复苏
作为二十四节气中的第一个节气，立春意味着新一轮的四时更替正式开启。立春，春气始而建立也。虽然这个时节，天气依然寒冷，但寒冬已尽、春意萌动，大自然生机勃发。
立春时节最显著的特点就是万物开始有复苏的迹象。春风往往被称为东风，它们携带着又暖又湿的空气，从东南沿海地区吹向内陆，轻柔地摇醒了花草，吹绿了山川，也在人们心中播下了盎然的春意。
我国幅员辽阔，南北跨度大，各地自然节律不一。立春期间，北方仍是冰天雪地，但南方已经水暖草绿。全国各地的气温开始大幅上升，日照和降雨也增多，万物渐次复苏。
虽然我国绝大多数地区气象意义上的春天还未真正到来，但立春时节万物渐次复苏，春天的脚步已经越来越近了。
【立春物候】东风解冻 迎春报春
往往，最先感到春之气息的，是虫鸟与草木。立春第一候，东风送暖，大地开始解冻；第二候，蛰居的虫类慢慢在洞中苏醒；第三候，河里的冰开始融化，鱼儿向水面游动，如同背负着冰浮在水面。立春时节，世间万物，都做好了迎春的准备。
古人往往以花为节令信使，立春第一候花信迎春花，就因为它在百花之中开花最早，破冰雪而盛放，及时报告了春的消息。立春之后，万物复苏草木醒，大地的色彩也将斑斓起来。
【立春风俗】咬春求福 鞭春祈丰
立春是二十四节气之首，是一个轮回的开始，立春更是一个民俗节日，风俗多到难以胜数。为了迎春，我国民间在立春日这一天有“咬春”求福、“鞭春”祈丰以及踏青探春等活动。
吃春饼“咬春”的习俗在北方流传广泛，人们将面烙或蒸制成薄饼，再将豆芽、菠菜、韭黄、粉线等炒成合菜，用饼卷着合菜吃。南方立春吃春卷，春卷馅料十分丰富，有豆沙、花生、白菜肉馅及海鲜等，是用干面皮包上馅料，经煎、炸而成。吃春饼和春卷，都是为了迎接春天的到来。
“鞭春”即打春牛，立春日将泥塑春牛打碎。人们通过打春牛的习俗提醒大家，春天已到，应该不违农时，及时播种谷物，祈愿一年五谷丰登，国泰民安。
【立春新知】一年两头春 立春连元宵
由于被安排了一个“闰二月”，农历癸卯兔年共有384天，从2023年1月22日开始，至2024年2月9日结束。农历癸卯兔年天数较多，还使得这个农历年出现了两个立春的历法现象，即“一年两头春”，也称“双春年”。两个立春日分别为正月十四和腊月二十五。
民间有“双春双喜”之说，往往认为“双春年”是吉利的。古人们认为一年内两个立春节气，风调雨顺，预示着丰收的年景。
这个兔年不仅是“双春年”，还将在2月4日和2月5日接连迎来立春节气和正月十五元宵节，出现“立春连元宵”的有趣巧合。据了解，“立春连元宵”的情况在21世纪这100年中仅有6次，分别为：2004年、2023年、2042年、2061年、2080年和2099年。
万物之中，希望最美。有种诗意的说法是，立春就是立希望。无论眼下是寒冬还是暖春，此后都充满了希望，春意将逐渐洒满人间，万物更新、春暖花开。这便是立春的意义，也是春天的力量。(策划/张慧 设计/张莉 部分图片来源/视觉中国)(中国天气网)
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