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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

体育地标“成”之不易******

　　从北京东二环东四十条桥环岛往东，沿着工体北路车行不久就能看到一座椭圆形的体育场，这就是曾在无数国人心目中留下深刻印记的北京工人体育场(以下简称工体)。经过两年多的改造复建，工人体育场足球场主体工程已经完工，北京首座专业足球场于近日新装亮相。

　　《工人日报》记者从北京市重大项目办获悉，工体改复建项目将继续进行周边环境整治提升和商业配套施工，预计将在今年3月底全部竣工。届时，一直以来被视为首都最重要体育地标之一的工体将闪亮回归。

　　“新工体”呼之欲出

　　作为每个城市或地区最具辨识度的标志性建筑或区域，地标总是能够充分体现该城市(地区)的发展底蕴、社会风貌及建设成就。而在众多地标中，以体育场馆为主体的体育地标，在体育迷乃至普通民众心目中一直占有重要位置。

　　以修建于1959年的工体为例，作为新中国成立十周年的献礼工程之一，这里曾举办过第一到第四届全运会、1990年亚运会、2001年世界大学生运动会、2004年亚洲杯足球赛和2008年奥运会足球赛等众多国内外大赛，承载着新中国竞技体育和全民健身事业的无数美好记忆。

　　“工体在我心目中不仅是一座体育场，更是我和国安、和北京足球的美好记忆，甚至代表着我的青春……”已在工体看了十几年球的北京球迷黄超告诉记者。如今看到修葺一新的工体即将“归来”，黄超和朋友们已经开始期待新赛季能够重回这里，为心爱的国安加油助威。

　　正因为蕴含着这种独特而深厚的情感，使得像工体这样的体育地标的改复建并非易事。

　　“工体改复建工程启动以来，‘新工体’如何保留国人记忆和城市情怀，延续带给公众的感动和美好，一直是外界关注的焦点之一”，北京工体改造复建项目总设计师杜松在接受采访时表示。

　　为此，“新工体”设计理念确定为“传统外观、现代场馆”——“传统外观”体现在保持工体原有椭圆形造型、外立面形式和比例、特色元素“三不变”，同时保护并恢复工体建成初期的雕塑、建筑装饰构件等重要元素；“现代场馆”则完全按照国际足联关于专业足球场的标准进行设计施工，增添了很多现代科技设施。

　　记忆深处的美好

　　不止工体，不止北京，对于体育地标的美好记忆和深厚情感，在国内其他城市也不例外。

　　曾在上世纪60年代成为广东工人足球队运动员，后来又担任过广东省体育局局长的董良田，曾在接受采访时动情说道：“广东和广州的现代体育发展历史，与广州这座城市密不可分。”他坦言，体育在广州的城市建设中发挥着巨大功能。

　　例如始建于1906年的东较场(现广东省人民体育场)，标志着现代体育开始在广东乃至全国萌芽。上世纪80年代天河体育场的修建和第六届全运会的举办，则极大推动了广东体育的跨越式发展，也推动天河区成为如今羊城最繁华的中心区域。

　　除了北京和广州，上海的虹口体育场、天津的民园体育场、重庆的大田湾体育场、武汉的新华路体育场等，也是各自城市体育发展历史中不可磨灭的拼图。

　　将目光投向国外，同样不乏极具历史底蕴，曾留下很多经典瞬间的体育地标。

　　始建于1923年，在2000年得以重建的英国温布利球场，被视为英格兰足球的标志，曾在1966年世界杯见证了英格兰队夺冠的辉煌；位于巴西里约热内卢的马拉卡纳体育场建于1948年，曾以20万观众的容量被誉为世界第一足球场，巴西队三度夺得世界杯后得以永久保留的雷米特杯就存放在这里；位于西班牙巴塞罗那的诺坎普体育场是全欧洲最大的体育场，见证了马拉多纳、罗纳尔多、小罗、梅西等无数球星的高光时刻；当然还有马德里的伯纳乌体育场，意大利米兰的圣西罗球场，法国巴黎的王子公园体育场……

　　可持续仍是课题

　　虽然拥有辉煌历史和众多拥趸，但体育地标尤其是传统体育地标的可持续发展并非一帆风顺。即便是马拉卡纳体育场这样的世界知名体育地标，在连续承办了2014年巴西世界杯和2016年里约奥运会后，也一度陷入设施陈旧、场馆运营困难的尴尬。

　　“体育场馆的建设和布置能否与其可持续发展有机结合，是考验一个地区体育发展能否融入社会发展的一个重要标志”，首都体育学院校长，北京冬奥会、冬残奥会可持续性咨询和建设委员会委员钟秉枢在接受采访时认为。

　　在钟秉枢看来，围绕大型体育赛事活动场馆不断建设和完善的同时，周边还要建设很多可供举行小型体育赛事活动的辅助配套场馆或设施，从而形成大小场馆设施的有机结合。“体育设施的综合利用既要吸引品牌赛事活动，还要将其变成一个训练基地、体育运动打卡地和体旅休闲度假胜地，才有可能吸引更多人群形成可持续发展。”

　　在复合经营可持续发展方面，很多体育地标近年来都在做着积极尝试，例如向以体育场馆为核心的体育消费综合体转变。

　　为此，工体在改复建过程中也确定了以体育场馆为核心，打造综合性消费载体的总体思路。据悉，“新工体”将搭配占地面积约10万平方米的城市体育公园和3万平方米的湖区，打造开放型城市体育公园，形成集赛事、体育公园、购物、公共交通系统于一体的文化体育消费流线，助力培育体育消费经济，实现可持续发展。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）