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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

台媒：从去年12月31日到今年1月1日，大陆军机“史无前例”迫近******

　　【环球时报综合报道】解放军战机连日来频繁在台海周边空域活动，即使是跨年夜也没有停止维护国家领土主权。台媒称，从去年12月31日到今年1月1日一早，解放军军机“史无前例”迫近。

　　2日，大陆央视军事频道播出一段视频画面，称解放军空军某基地歼-20、歼-16等多型战机凌晨2时进行超视距空战训练。这引起了台湾媒体的高度关注。这几天，解放军战机持续在台海周边活动。据台湾联合新闻网2日报道，台“国防部”统计显示，2022年12月30日上午6时至12月31日上午6时，侦获解放军军机9架次、军舰3艘次，其中1架次BZK-007无人机、1架次运-8反潜机进入台湾“西南防空识别区”。2022年12月31日上午6时至2023年1月1日上午6时，侦获解放军军机24架次、军舰4艘次，其中越过所谓的“海峡中线”及其延伸线进入西南空域的军机有15架次。台“国防部”同时公布“中共解放军进入台海周边空域活动示意”显示，有歼-10战机、歼-16战机两批在台湾岛北部桃园、新竹外海空域穿越所谓的“海峡中线”。

　　台《联合报》2日称，台“国防部”以往公布图标规格比例显示，从未有解放军军机如此深入“海峡中线”东侧，疑迫近到桃竹外海24海里邻接区空域，另有一批歼-11战机在淡水河口外海空域穿越“中线”。此外，“海峡中线”南侧还有歼-10战机、BZK-005无人机、运-8反潜机与BZK-007无人机自“中线”南部延伸地带进入台西南空域。台湾北部临海三芝“天弓”导弹、“爱国者”导弹基地当天“红点”目标警讯大响，各自实施战备，台空军紧急调用在空战机实施拦截。

　　对于解放军如此深入，台军事学者揭仲称，解放军军机疑已穿越台空军在北部空域所划设的R9、R11其中一个禁航区。他说，台当局在海峡东侧划设4个训练用禁航区，是所谓“海峡中线”默契的重要支撑，如果解放军军机日后常态性穿越R9与R11两个离本岛距离最近的禁航区，恐将增加两岸军方擦枪走火的可能性。台空军前副司令张延廷称，解放军军机逐步深入“海峡中线”以东，在近台邻接区空域处进行训练。他说，台军北部包括台北、基隆、桃园、宜兰，有1000多万人口，但空防处于“有弹无机”，虽部署防空导弹，却没有战斗机可起降的机场；“幻影”战机从最接近“中枢”的新竹机场升空至少需要10分钟，面对7分钟就能到达新竹的解放军军机，恐来不及主动拦截。台军方学者舒孝煌称，解放军军机跨年经过的是台空防重要区域，也是接近台北圈的防卫要地。

　　2022年12月29日，署名“达米恩·西蒙斯”的独立防务分析师在推特上发文称，他制作了2022年内解放军空军在台空域总飞行数量与航迹图。从图中可见，密密麻麻的红色航迹图布满台西南空域、东部空域及所谓的“海峡中线”，其中以西南空域最多，部分航迹甚至延伸至东部空域。他提到，2022年8月解放军军机绕台占全年最大宗，超400架次。亲绿的《自由时报》2日称，台“国防部”公布去年解放军军机累计进入台空域268天，1733架次、27种机型。相比之下，2021年约960架次进入台“防空识别区”，2020年有380架次。2022年也是解放军首度派遣无人机绕台。台军事分析人士称，解放军利用绕台行动探查台湾防御系统，消耗逐渐老化的台空军。台“中央社”2日总结称，解放军近年一直秉持“毁三线”(“海峡中线”“领海线”和能源生命线)及“建三区”(封控区、禁飞禁航区、常态化战巡区)原则绕台。(张若)

　　(环球时报)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）