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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

北京市属公园35项文化活动闹元宵******

　　本报记者 代丽丽

　　“万户千家今夜好，张灯结彩闹元宵”。记者从市公园管理中心获悉，元宵佳节市属公园、国家植物园及中国园林博物馆准备了35项文化活动，邀请市民游客在公园里体验别样的节日乐趣。

　　各大公园都有灯谜

　　自古以来，元宵节便有观花灯、猜灯谜、品元宵的民俗传统，市属公园为游客准备了12场元宵民俗活动。

　　节日当天，北海公园在永安寺景区举办新春留“福”猜灯谜活动，在灯笼中写上谜语供游客观赏解答。中山公园将在南门广场举办元宵节主题活动，邀请游客猜灯谜、做灯笼。景山公园将在前山东、西主路、游客服务中心前设置灯谜架。北京动物园在正门广场设置传统灯谜，还将为答对谜底的游客送上精美礼品。

　　春节期间成为热门爆款的北京动物园“十二生肖”印章将在元宵节再次亮相公园鹈鹕商店，一次集齐十二款生肖印章，为元宵节增添满满的福气。陶然亭公园将在节日当天开展摇元宵、做花灯的民俗体验互动项目。紫竹院公园将在友贤山馆举办“上元灯会与猜灯谜”活动，线上线下同步进行。玉渊潭公园将在公园健康大道沿线举办“正月十五花灯俏 科普猜谜送福瑞”传统文化主题活动，游客还能参与蜡梅科普和文明游园趣味游戏等互动体验。元宵节当天，香山公园将开展“循迹探秘”之旅，参与者可一边徒步探秘一边了解公园历史文化，探寻古建风貌及园林景观。

　　国家植物园展出万余株兰花

　　在春节期间吸引大量游客前去观赏的中山公园“‘四季飘香’春兰展暨北京名人名兰展”“‘玉兔迎春’——传统精品花卉展览”，香山公园“碧云藏春 年年有‘鱼’——碧云寺盆景花卉展”“花香琴韵玉兔呈祥——香山公园迎春花艺展”，都将在元宵节当天继续迎接八方来客。国家植物园元宵兰花展将在北园热带展览温室及南园展览温室举行，200余种万余株兰花、年宵花将公园装扮成花的海洋。

　　多场精品展览即将收尾

　　喜欢展览的游客要抓紧时间来到市属公园，感受一波文化盛宴。颐和园“园说Ⅳ——这片山水这片园”展览、景山公园“紫禁之巅 亘古通今”历史文化主题展、陶然亭公园“传统民俗百科”展览、紫竹院公园“日出新卯 春暖兆福”——新春典籍文化展等多场精品展览将在2月、3月陆续落下帷幕，还没看过的游客可在元宵佳节来一次沉浸式体验。

　　冰场活动2月4日结束

　　市公园管理中心提示，市民游客请提前网络预约公园门票。市属公园冰场活动2月4日即将结束，陶然亭公园、紫竹院公园及玉渊潭公园的雪场还将持续到2月中下旬，游客朋友可在元宵节体验雪场娱乐活动。市属公园里的蜡梅也将在2月中下旬悄然开放，游客可体验“公园寻梅”的惬意。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）