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
【回眸2022年网信发展这一年】这些互联网关键词 ,都曾与我们“不期而遇”******
【回眸2022年网信发展这一年——关键词篇】
过去 的一年里 ,构建网络空间命运共同体 、共建网络文明 、提升数据治理能力硕果累累;弥合数字鸿沟、治理网络暴力 、加速工业互联网创新稳步推进;量子计算、元宇宙等前沿话题未来可期……岁月不居 ,时节如流 。回望这一年 ,身处数字社会 的你我,这些互联网“关键词”总会与我们“不期而遇”。
网络空间命运共同体
如今 ,互联网让世界变成“地球村” ,国际社会越来越成为你中有我、我中有你的命运共同体。自第二届世界互联网大会以来 ,大会主题设置便与“网络空间命运共同体”密切相关,并在2021年、2022年连续两年推出“携手构建网络空间命运共同体精品案例”发布展示 。2022年11月7日,国务院新闻办公室发布《携手构建网络空间命运共同体》白皮书。文中强调了网络空间命运共同体 是人类命运共同体 的重要组成部分 , 是人类命运共同体理念在网络空间 的具体体现。
2022年世界互联网大会乌镇峰会前夕 ,筹备大会的工作人员正在忙碌工作 。光明网记者潘迪 摄
网络文明
当今世界,互联网已经成为人类共同 的精神家园。加强网络文明建设,营造美丽 、清朗 、健康的网络空间 ,成为所有人面临 的重要课题。我国连续两年举办“中国网络文明大会” ,共谋网络文明时代新篇 ,共建网上美好精神家园。2022年中国网络文明大会期间,举办新时代中国网络文明建设成果展示 ,发布《共建网络文明天津宣言》、中国网络诚信十件大事 、《中国网络诚信发展报告2022》 、网络文明主题歌曲等,并围绕内容建设、生态建设 、算法治理 、谣言治理 、个人信息保护等主题举办了十场主题论坛。
8月28日,2022年中国网络文明大会主论坛环节发布了《共建网络文明天津宣言》。
弥合数字鸿沟
在全球数字化发展与转型 的浪潮中 ,数字技术在促进经济社会发展、给人们提供高质量信息服务的同时,也在加剧社会发展层面 的种种差距 ,形成了越来越明显 的数字鸿沟 。近年来 ,有关数字鸿沟的讨论越来越多。在2022年世界互联网大会乌镇峰会期间 ,便设置了这一主题分论坛。未来,伴随互联网发展,我们要不断依靠技术创新应用、促进数字普惠共享 、加强数字技能培训 、提升全民数字素养等 ,协同发力弥合城乡数字鸿沟 。
在咸阳市小桔灯公益服务中心的教室 ,志愿者教学员使用智能手机 的基本功能。新华社记者邵瑞 摄
数字安全
伴随着互联网技术更新迭代 ,数字经济已辐射到各行各业 ,呈现出网络化 、融合化、共享化 、智能化、全球化等趋势;同时,其伴生 的安全问题也更加突出,各类风险遍布关键基础设施 、工业互联网 、车联网、智慧城市等各个场景 ,网络安全逐渐升级为数字安全。数字时代 ,如何携手应对网络安全新趋势 、新挑战 ,已成为各界关注 的共同课题 。
元宇宙
作为新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量 ,元宇宙+新一轮信息技术 的浪潮 ,将推动物理世界与数字世界融合、社会生活与数字生活融合 、实体经济与数字经济融合、科学研究与数字技术融合 、文化艺术与数字资产融合。随着元宇宙概念火热 ,以虚拟主播、虚拟偶像等为代表 的“数字人”受到追捧 ,“互联网+文化”领域的数字藏品也成为各界探索的重要方向 。在2022世界人工智能大会上 ,共组织了22场元宇宙方向论坛 ,元宇宙成了当仁不让 的“主角”。
11月8日, 参展者在2022年世界互联网大会乌镇峰会“互联网之光”博览会上体验元宇宙相关技术。光明网记者赵金悦 摄
数字基础设施
数字基础设施 是以数据创新为驱动、通信网络为基础、数据算力设施为核心 的基础设施体系。数字基础设施主要涉及5G、数据中心、云计算 、人工智能 、物联网、区块链等新一代信息通信技术 ,以及基于此类技术形成 的各类数字平台 。当前,人类社会正加速向数字化转型 ,作为新型基础设施,数字基础设施已经像水、电 、公路一样,成为人们生产生活 的必备要素,为产业格局、经济发展 、社会生态发展提供坚实保障 。
量子计算
未来6G将会对算力要求更高,这也将凸显通信网络 的算力瓶颈,需要引入更强算力来解决 ,而算力强大便是量子计算机的最大特征 。如今,量子计算机研制和应用已经成为各国战略竞争焦点之一 。这两年 ,量子计算技术正走出实验室 ,走向行业应用 。据统计 ,全球已有100多家量子计算公司,量子计算发展呈现蓬勃景象 。基于量子信息的新技术,我们正在进入一个新 的量子信息时代 ,与之相关 的政策落地、产学研用 、人才培养等还需要我们不断探索开拓 。
疫情下 的数字社会
随着新一代数字技术迅猛发展,在促进经济增长、保障社会运行 、助力抗疫合作等方面发挥 的作用日益凸显,数字社会建设为有效防范和应对疫情影响提供了有力支撑、开辟了崭新空间。如今 ,我国已形成全球最庞大的数字社会。数字技术在助力疫情防控方面发挥哪些作用 ?数字技术对媒体形态、内容传播 、智能化发展等领域带来哪些机遇 ?数字技术给广大网民的衣食住行和生活习惯带来哪些改变?以上种种 ,都 是近年来各界热议的焦点话题。
2022年4月,无人送餐车驶入复旦大学,助力最后100米无接触配送 。
数据治理
数据作为新型生产要素,正快速融入生产、分配 、流通 、消费和社会服务管理等各个环节,深刻改变着生产方式、生活方式和社会治理方式 。在今年举办 的世界互联网大会乌镇峰会、中国网络文明大会 、数字中国建设峰会等重磅活动中 ,数据治理都作为大会的重要议题展开讨论。值得一提的是,2022年12月19日 ,《中共中央 国务院关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用 的意见》发布 ,构建了数据产权、流通交易、收益分配、安全治理等4项制度,共计20条政策措施即“数据二十条”。未来 ,关于数据治理必将迎来新的阶段。
网络暴力治理
从饱受争议 的“人肉搜索”,到有关疫情各种“言语风暴”,网络暴力乱象从未中断过 ,既污染网络世界 、荼毒社会风气 ,也给网民带来精神压力 、造成心灵创伤。2022年初 ,中央网信办开展“清朗·2022年春节网络环境整治”专项行动 ,将“网络暴力、散播谣言等问题”作为排在首位 的整治任务 ;2022年11月,中央网信办印发《关于切实加强网络暴力治理的通知》 ,旨在健全完善长效工作机制 ,压实网络平台主体责任 ,通过亮红牌 、划红线的方式治理网络暴力,净化网络空间 。
工业互联网
数字化 、网络化 、智能化不断深入发展,工业互联网逐渐成为以互联网为代表 的新一代信息技术在工业领域 的应用和发展 。在2022年世界互联网大会乌镇峰会期间发布的《中国互联网发展报告2022》显示 ,2021年我国工业互联网核心产业规模达到10749亿元 ,增速18.1% ;工信部最新数据也提到,我国工业互联网已融入45个国民经济大类,“5G+工业互联网”建设项目超过3100个。如今 ,工业互联网体系化发展已取得显著成效 ,逐步成为国民经济增长的重要支撑。
智慧物流小车在进行物品运输 。新华社记者刘潇 摄
监制 :张宁 、李政葳
统筹 :孔繁鑫
撰文:李飞、穆子叶
视频:刘昊 、雷渺鑫、孔繁鑫
出品 :光明网要闻采访部
(文图:赵筱尘 巫邓炎)