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
除夕火车票7日开售!出行前需要注意这些******
中新网1月5日电 (中新财经 葛成)2023年春节的脚步越来越近,按照火车票提前15天发售的安排,7日,2023年除夕(1月21日)的火车票将正式开售。抢票前,这些新变化你要注意!
资料图 熊能 摄除夕火车票7日开售
2023年春运从1月7日开始,2月15日结束,为期共40天。
按照火车票提前15天发售的安排,1月5日,旅客可以购买1月19日(腊月二十八)的火车票,1月6日可以购买1月20日(腊月二十九)的火车票,1月7日可以购买1月21日(除夕)当日的火车票。
据了解,为充分满足旅客出行需求,方便旅客回家购票,铁路部门科学制定客车开行方案。其中,节前高峰日安排开行旅客列车6077对,节后高峰日安排开行旅客列车6107对,最大客座能力较疫情前的2019年春运增长11%。
此外,国铁集团表示,为满足旅客多样化需求,根据需要,将在部分运力紧张的高铁通道增开夜间高峰线动车组列车,在京广、杭深高铁开行卧铺动车组。
同时,铁路部门根据铁路12306客票预售和候补数据,分析旅客出行规律,动态研判客流走势,梯次安排运力投放,实现运能和需求的精准匹配。
资料图 公安部铁路公安局供图倡导旅客错峰出行 加强重点处所通风消毒
今年,春运期间的疫情防控工作受到了广泛关注。
随着疫情防控政策的进一步优化,跨区域人员流动性将加速释放,2023年综合运输春运疫情防控和运输服务保障工作面临新形势。
如何最大限度保障广大旅客和职工健康,最大限度减少疫情对春运的影响?
对此,铁路部门倡导旅客错峰出行,减少人员聚集,强化车站客流组织,积极推广无接触式服务,引导旅客有序分散进站候车,保持安全距离。
此外,铁路部门将加强卫生间、洗手池、电梯扶手、座椅等重点处所通风消毒,保持站车良好环境;加强旅行健康宣传提示,引导旅客全程佩戴口罩,强化自身健康防护;严格规范做好铁路春运一线职工健康防护,加强保洁、安检、餐饮、业务外包人员一体化管理;强化路地联防联控,有序做好应急处置工作。
资料图:广州南站旅客正在检票进站。 广铁集团供图购买儿童优惠票与学生优惠票有变化!
新版《铁路旅客运输规程》于2023年1月1日起施行。其中,有关儿童优惠票和学生优惠票的规定发生了变化。
儿童优惠票方面,全国铁路对儿童优惠票实行车票实名制管理,并以年龄划分优惠标准。随同成年人旅客乘车的儿童,年满6周岁且未满14周岁的儿童购买儿童优惠票,年满14周岁的购买全价票。每一名持票成年人旅客可免费携带一名儿童乘车,儿童年龄按乘车日期计算未满6周岁且不单独占用席位,超过一名时,超过人数应当购买儿童优惠票。
学生优惠票方面,铁路部门一并取消学生优惠票仅限寒暑假购买的限制,学生旅客可在一学年内任意时间购买4次优惠票。扩大非高峰方向列车票价打折优惠范围和幅度,让旅客获得更多实惠。
资料图:上海虹桥火车站 赵江炜 摄旅客出行体验还有这些改进!
春运是人员流动规模最大、出行最为集中的时期。有旅客出行时担心“上不了车、转不了站、吃不好饭”的问题。
针对旅客上述担忧,国铁集团表示,铁路部门推出便民利民惠民服务举措,有效提升旅客出行体验。具体举措如下:
1、进一步扩大电子客票应用范围,在到站补票和列车补票业务环节全面实施补票电子化;完善12306消息通知机制,及时准确向已购票旅客推送列车停运和变更信息。
2、将开展互联网订餐的车站由55个增加到76个,覆盖全国绝大部分动车组列车和长距离普速列车。
3、安排站内便捷中转换乘服务的车站由80个增至100个,旅客换乘将更加便捷高效。
4、在全国3200余组动车组列车上推行“铁路畅行”扫码服务,旅客通过扫描座椅扶手上的“铁路畅行码”,可顺畅查询列车正晚点、运行位置、接续车次、交通接驳等出行服务信息。
这个春节,你回家吗?(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |