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
东西问·中外对话丨为何说中国崛起不是孤立中国的理由?******
本月5日,德国总理朔尔茨在美国《外交事务》杂志撰文表示,中国已成为一个经济上强劲、政治上自信的国家。他特别强调,中国的崛起,不是孤立中国的理由,也不是限制对华合作的借口。如何理解朔尔茨这一表态?为什么说一些人鼓噪的对华“脱钩”和对华“经济依赖”实属伪命题?作为欧洲最大经济体的政府首脑,朔尔茨又为何坚决反对“脱钩”?
中新社“东西问·中外对话”邀请山东大学国际问题研究院执行副院长李远和德国法兰克福金融管理学院中德金融经济中心主任、经济学教授霍斯特·勒歇尔展开对话。
霍斯特·勒歇尔指出,德国总理朔尔茨反对任何形式的德中、欧中“脱钩”,他不久前访华“是一个好兆头”。
视频:【东西问·中外对话】德专家谈朔尔茨访华:表明政商界愿与中国相向而行来源:中国新闻网
李远分析,“脱钩”和“对华依赖”被用作西方对华进行限制与遏制的政治说辞,反映了德国部分政客对中国不信任,甚至对中国的投资存在一定的歧视。他提醒,应当警惕这种主张通过西方媒体的夸大,形成舆论导向,进而误导部分国家的对华政策。他强调,对两国来说,唯一正确的选择就是维护持久紧密的中德全方位战略伙伴关系。
对话实录摘编如下:
二十大后首位欧洲领导人访华,为何意义特殊?
中新社记者:德国总理朔尔茨访华,有何特殊意义?
霍斯特·勒歇尔:这是朔尔茨总理非常重要的一次访问。他非常支持中德之间的商业和贸易往来。朔尔茨总理反对任何形式的中德以及中欧“脱钩”。最重要的是,距离上次国外领导人访华,并与中国政府对话已经过去了很长一段时间。因此,在眼下的困难时期,这是一个好兆头。
李远:近年来,美国一直试图向欧洲盟国施加压力,敌对中国,甚至同中国“脱钩”,这很可能会让世界再次分裂。中德都是冷战受害国,因此,两国都尽可能在符合两国根本利益的原则上,防止世界分裂。朔尔茨总理的访华之行能帮助欧洲各国追求相对独立自主的外交政策。
中德竞合创新可实现共赢
中新社记者:过去50年来,中德合作给彼此和世界带来诸多益处。而如今,德国媒体总是强调来自中国的竞争。中德企业还能保持双赢局面吗?还是竞争会越来越激烈?
霍斯特·勒歇尔:过去5到10年以来,情况已经发生了变化,这与中国的崛起和中国企业更强的竞争力有很大的关系。在最开始的二三十年间,德国公司在中国雇佣了大量廉价劳动力来生产产品,再出口到世界各国。这种简单的商业模式利好在华德企。
当时,德国两大王牌产业——化工和汽车,面临的竞争不强,但现在情况完全不同了,如果一些国家的经济实力增强,科学技术也日益成熟,那德国企业就会面临更多竞争,但我不认为德国企业会畏惧竞争,相反,它们可以抓住这次竞争的机会,和中国企业竞争合作来进一步发展创新技术。竞争就意味着生意,所以这不是一件坏事。
视频:【东西问·中外对话】德经济学家:德企应和中企竞合发展创新技术来源:中国新闻网
李远:50年前,中德两国打破冷战的铁幕,克服了意识形态上的分歧,建立了外交关系,这对打造多极化世界秩序至关重要。事实证明,中德关系成果颇丰并会一直给两国人民带来福利。中德双边贸易额从1972年的不到3亿欧元到2021年超过2300亿欧元,中国已经连续六年成为德国全球最重要的贸易伙伴,而德国已经连续47年成为中国在欧洲最大的贸易伙伴。
如今,无论是德国制造还是中国制造,都给消费者提供了高品质的商品,同时也提供了投资机会和大量工作岗位。过去50年间,秉持互相尊重的精神,中德为不同社会制度、文化、发展阶段的国家之间的互利合作提供了典范。此外,两国都强烈支持多边主义,并反对贸易保护主义,通过合作,两国可以帮助世界找到和平发展、互利合作的道路。
“一带一路”可为中德合作带来更大机遇
中新社记者:2023年将是中国提出“一带一路”倡议的第10个年头,如何看待其未来的发展?
李远:经过9年的快速发展,“一带一路”倡议在全球范围内广受欢迎,并已成为全球最大、范围最广的国际合作平台。“一带一路”在促进包容性增长方面发挥着重要作用,可为中德合作带来巨大机遇。
2011年开通的首条中欧国际班列,连接了中国城市重庆和德国城市杜伊斯堡。我曾在杜伊斯堡生活过7年多,并开展了多个研究项目。我们发现中欧国际班列对当地发展,特别是对经贸发展方面有着积极影响。此外,铁路还对周边地区有积极的溢出效应。我坚信“一带一路”倡议未来将为扩大欧亚经济体之间的经济一体化和联动发展提供更大的空间。
当地时间11月7日,首趟境内外全程时刻表中欧班列抵达德国杜伊斯堡接车仪式在杜伊斯堡举行。此趟中欧班列从中国西安始发,经亚欧走廊运行近万公里抵达德国杜伊斯堡。图为抵达的中欧班列。中新社记者 马秀秀 摄霍斯特·勒歇尔:杜伊斯堡地处德国西部,是德国的煤炭和钢铁工业重镇,后来由于德国经济经历结构性变革,不再发展煤炭业和钢铁业,这座城市受到了极大打击。杜伊斯堡的人们不得不去另寻谋生出路。而德中的这种联系,是“一带一路”倡议的体现,也很大程度上帮助杜伊斯堡重新稳定经济,杜伊斯堡现在的发展确实非常好。与此同时,“一带一路”倡议对杜伊斯堡周边区域也有着积极的影响。
中国崛起为何不是孤立中国的理由?
中新社记者:近段时间,一些德国政客反复警告德企要降低对华依赖。对此,中国外交部发言人回应称,所谓“对华依赖”,这就是个伪命题。因为合作从来都是互利的,依存从来都是相互的。应当如何看待这一问题?“脱钩”是否同样是个伪命题?
李远:“脱钩”和“对华依赖”被用作西方对华进行限制与遏制的政治说辞,反映了德国部分政客对中国不信任,甚至对中国的投资存在一定的歧视。要警惕这种主张通过西方媒体的夸大,形成舆论导向,进而误导部分国家的对华政策。
中德互为最重要的贸易和投资伙伴,中德经贸合作具有广阔的前景和巨大的潜力,在经贸合作纽带的作用下,中德之间形成了巨大的共同利益和愈发紧密的关系。在上世纪中国改革开放之初,经济实力还不那么强大之时,西方国家对与快速发展的中国扩大经贸关系感到高兴,西方的主流经济学理论也一直都在鼓吹国际贸易的好处。比如国际贸易会使所有贸易国的绝对收益增加,也会加深各国的相互依赖程度,提高冲突的机会成本,进而可以促进和平。
但目前,一些西方政客关心的却不是“大家都会获益吗?”,而是“谁的获益更多”。如果两个国家都采用这样的视角去审视其经贸关系,则两国关系易陷入零和博弈模式,并会导致冲突。
中新社记者:朔尔茨日前撰文表示,中国已成为一个经济上强劲、政治上自信的国家。他特别强调,中国的崛起,不是孤立中国的理由,也不是限制对华合作的借口。如何理解朔尔茨的这一表态?
李远:对部分鼓吹“脱钩”和“降低对华依赖”的德国政客来说,“同情”一个“弱中国”容易,但他们更应该做的是学会与一个“强中国”打交道。遇到问题需要相互尊重、对话协商,更需要推进更深层和务实的合作,在合作中扩大共同利益,在发展中破解难题。
中新社记者:中国喜欢用“务实”来形容德国的政治风格。怎样的双边关系才最符合双方的共同利益?
李远:理性是德国人的美德。政治家是理性的,默克尔在经济方面表现得很务实。德国应该与中国保持密切联系,因为德国经济以出口为导向,海外市场是德国产品的最大市场。中德有许多共同利益。因此,中国的增长应该被视为机遇而不是挑战。但也请注意,中德之间存在许多差异。对于德国来说,要真正了解中国,并非易事。
如今,人们应该承认并拥抱社会制度和文化的多样性。中德共同面临着新冠疫情、气候变化、经济和世界长期和平等诸多全球挑战。我们需要对双方的分歧持开放态度,建立信任并相互合作,以解决这些共同挑战。
作者:彭大伟 陈雪莲
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |