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
新华全媒+丨为群众就近就医提供便利——多地核酸采样屋“变身”发热诊疗站现场见闻******
新华社北京12月21日电题:为群众就近就医提供便利——多地核酸采样屋“变身”发热诊疗站现场见闻
新华社记者
“您好,这个药一天4次,1次2片。”“可以刷医保,手机扫码支付。”家住深圳市宝安区新安街道深业新岸线的冯先生发现家门口的核酸采样屋“变身”发热诊疗站,有需要的居民可以在医生问诊后直接拿药,整个过程用时约10分钟,真正享受家门口的“一站式”就医服务。
“一站式”就医服务 让百姓舒心
不仅是深圳,近日,全国多地都开始了将核酸采样屋改造为发热诊疗站的尝试。
在长沙市开福区望麓园街道社区卫生服务中心发热诊疗站,记者看到,刚到下午两点,已经有不少居民排起长队等候诊治。3平方米的诊疗站内摆放有各类退热、止咳、止痛药物。诊疗站外放有一张方桌用作医生接诊开方,几张凳子供就诊居民候诊休息。
12月20日,患者在湖南省长沙市开福区望麓园街道社区卫生服务中心发热诊疗站取药。 新华社记者 陈振海 摄
家住附近的新冠患者刘先生,虽然高烧已退,但咳嗽依然严重,今天特地过来询问康复方案,在医护人员的指导下,他陆续经过测温、问诊、开方、购药、支付等环节,整个就诊过程不到15分钟。“医院的发热门诊人多且杂,在这里不扎堆、不聚集,流程简单,离家又近,非常方便。”刘先生说。
12月20日,医务人员在湖南省长沙市开福区望麓园街道社区卫生服务中心发热诊疗站给患者配药。 新华社记者 陈振海 摄
“近期社会面感染人数增多,居民看病购药需求增大,我们把原有闲置的核酸采样屋改造成发热诊疗站,设置在人流量大、显眼且通风较好的场所。”望麓园街道社区卫生服务中心书记徐立向记者介绍,发热诊疗站主要满足附近社区轻中度发热患者的基础诊疗和购药需求,并分流卫生服务中心的就诊压力,目前每天接诊人数在70人左右。
药品零差价供应 让百姓安心
12月20日上午9点,杭州市萧山区南江公园附近,由核酸采样屋升级改造的发热诊疗站正式运营,站内设一名全科医生、一名护士。住在附近的徐先生谈起自己的就诊体验说:“很快、很方便,医生看诊、配药、结算不到10分钟就搞定了,而且还配到了药店很难买到的感冒、退烧药。”徐先生说,希望这样的便民服务点能多设置一些,可以大大缓解居民就医用药焦虑。
直到中午12点半,现场医生王丹莉完成半天的工作。她介绍,今天来就诊的大部分是新冠轻症患者,站内准备了50多种常用的感冒、化痰、咳嗽药品,大家对社区卫生服务中心提供的服务很认可。
萧山区卫生健康局科教信息科副科长鲁建锋表示,诊疗站都是“一站式”服务,挂号、就诊、开方、支付、取药都可以在站内完成,同时还能实现医保结算,站内药品也是零差价供应。
鲁建锋介绍,在诊疗站正式改造完成前,也曾面临不少问题和困难,如医保结算不能随意增设点、基层医疗机构药物和人员短缺、群众多样化的就诊需求难以顾全等。后来通过部门协调、调剂人手和药品资源、有序引导有复杂病症的居民到社区医院或者上级医疗机构就诊等方式逐个化解。接下来会根据居民的需求,逐步调整人员配置、药品储备。
整合医疗资源 让百姓放心
为方便发热患者在家门口就医,深圳市宝安区新安街道将部分停用的核酸采样屋改造为发热门诊。发热门诊内设备齐全,配有医保刷卡机、制氧机等,社区健康服务中心的全科医生轮流坐诊。
宝安区卫生健康局相关负责人韩静介绍,原有的核酸采样屋经过简单的布置,贴上标识标牌、加装工作电脑、紫外线消毒灯、配置药品等就“变身”发热诊疗站。“这是我们主动延伸医疗服务的创新举措,整合现有的医疗资源,在居民家门口高效便捷地处理发热患者的就医需求。如果患者症状较重或有突发意外情况,我们的医生也会评估后转诊到上级医院,让患者放心就诊。”
同时,发热诊疗室的改造设立也为轻症患者居家治疗“保驾护航”。宝安区依托161个社康发热诊室,利用网格化管理,由社区书记牵头,联合7万多名网格员、楼栋长、企业园区负责人等组成健康顾问团队,一起为大家服务。
“我们编制了全市首个智能化的‘安心居家明白卡’,市民通过扫码即可实现社区健康顾问服务热线、社康中心咨询电话、互联网医院二维码以及社康中心发热诊室一键导航,同时,我们还开通了24小时医疗救助热线,后台有专业的医务人员解答大家的疑问。”韩静说。(记者刘梓桐、谢奔、黄筱、李晓玲)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)