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
暴雨~特大暴雨~海南湿冷持续!海口最冷时段将出现在……******url:https://m.gmw.cn/2023-01/05/content_1303245423.htm,id:1303245423 北京时间1月5日23时04分39秒
我国进入小寒节气
一年之中最寒冷的时段
就此开启
说到这,小编发现
大家对海南的冬天
似乎多少有点误解
就在今天
#在海南过冬也得穿秋裤#
更是冲上热搜
不少网友表示
印象中海南四季如春
似乎和冬天没有关系
在此,小编郑重声明!
没错!
海南人也是要穿秋裤的!
据@中国天气
海南虽然从气候来看是常年无冬区
但也是有春秋天的!
以海口为例
1月正是当地全年最冷的一个月
平均最高气温21.8℃
平均最低气温也只有16.1℃
尤其最近海口雨还多,体感更是阴冷
而且接下来的几天
海南还将开启“雨雨雨”模式
记者从海南省气象台了解到
8日夜间到9日
海南岛将有明显降水
其中
东北半部有大到暴雨
局地特大暴雨
各地气温小幅波动
最低气温14℃
10日到12日
全岛大部地区多云,气温小幅上升
陆地天气预报
5日夜间到6日白天
北部,阴天间多云有分散小阵雨,最低气温14-16度,最高气温19-21度;
中部,阴天间多云有分散小阵雨,最低气温14-16度,最高气温19-21度;
东部,阴天间多云有分散小阵雨,最低气温16-18度,最高气温20-22度;
西部,多云,最低气温14-16度,最高气温21-23度;
南部,多云,最低气温17-19度,最高气温23-25度。
6日夜间到7日白天
北部,阴天间多云,局地有小雨,最低气温16-18度,最高气温17-19度;
中部,阴天间多云有小雨,最低气温14-16度,最高气温19-21度;
东部,阴天间多云有小雨,最低气温15-17度,最高气温18-20度;
西部,阴天间多云,最低气温14-16度,最高气温19-21度;
南部,阴天间多云,最低气温18-20度,最高气温21-23度。
7日夜间到8日白天
北部,阴天间多云有小到中雨,最低气温16-18度,最高气温16-18度;
中部,阴天有中到大雨,局地暴雨,最低气温14-16度,最高气温20-22度;
东部,阴天有中到大雨,局地暴雨,最低气温16-18度,最高气温17-19度;
西部,阴天间多云有小到中雨,最低气温14-16度,最高气温18-20度;
南部,阴天有中到大雨,局地暴雨,最低气温17-19度,最高气温21-23度。
8日夜间到9日
本岛将有明显降水,其中,东北半部有大到暴雨,局地特大暴雨,各地气温小幅波动。10日到12日,全岛大部地区多云,气温小幅上升。
海上大风预报
受冷空气影响:
琼州海峡,5日17时到8日20时,东北风5-6级,阵风7级。
本岛文昌、琼海到三亚一带海面,5日夜间到7日白天,东北风6-7级,阵风8-9级;7日夜间到8日白天,东北风5-6级,阵风7-8级。
北部湾海面,本岛乐东、东方到海口一带海面,5日夜间到8日白天,东北风5-6级,阵风7级。
西沙、中沙群岛附近海面,5日夜间到7日白天,东北风6-7级,阵风8-9级;7日夜间到8日白天,东北风5-6级,阵风7-8级。
南沙群岛附近海面,5日夜间到8日白天,偏东风5-6级,雷雨时阵风7-8级。
另外,本岛四周沿海各港口所挂强风一号风球不改变。
8日夜间到12日,各海区风力6-9级。
海口发布春运天气趋势预测
↓↓↓
记者从海口市气象局获悉,预计,2023年春运期间(1月7日~2月15日)海口市平均气温较常年同期偏低,降雨量偏少;期间可能出现4次冷空气过程,最冷时段出现在1月中旬后期和2月中旬中期,气象灾害总体接近常年。
(一)冷空气过程
预计,2023年春运期间,海口市平均气温17.5~18.5℃,较常年同期偏低;最低气温7.0~10.0℃,较常年持平;降雨量18~44毫米,较常年同期偏少10~20%。
期间可能出现4次冷空气过程,大致出现在1月中旬中后期、1月下旬中后期、2月上旬中期、2月中旬前中期。最冷时段出现在1月中旬后期、2月中旬中期。伴随冷空气影响过程,海口市可能出现降雨天气。
(二)大雾
预计2023年春运期间,影响海口市和琼州海峡的大雾总体略弱于常年同期,大雾过程可能发生在1月下旬前期和2月上旬前期,要注意提防短时大雾对交通运输的影响。
海口市气象局建议,据最新资料预测,2023年春运期间,海口市气温总体偏低,降雨量偏少,需关注和提防阶段性降温过程、低温阴雨和大雾天气,做好相关应对准备工作。另外,气候预测具有不确定性,海口市气象局将根据天气变化采用最新资料及时做出预测订正。
最后,希望大家注意保暖
做好防疫工作
照顾好自己哟~
记者 林鸿晖 综合海口网 中国天气