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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

百余指标，标定兴武之路******

　　打造党管武装、智慧动员等22个建设品牌，开展军地联合指挥机构规范、党支部标准化建设等6个试点，大学生入伍比例稳定在90%以上……年终岁尾，河南省军区党委用党的二十大精神指导筹划新年度工作并科学论证编制第二个“三年规划”，对标对表上级工作部署，制定涵盖37个重点工作的106项具体工作指标，压实强军兴武的责任担当。

　　“高标准的工作谋划和清晰的目标规划，一定程度决定着单位建设发展的方向、层次和质量。”省军区政委徐元鸿告诉记者，2020年，他们结合职能任务制定省军区建设第一个“三年规划”，细化每年党管武装、备战打仗、兵员征集、民兵建设等重点工作的目标、标准和方法，以党管武装模范县考评、军地互提需求互办实事“双清单”制度等工作为抓手，实现重点工作持续突破、全面建设提质增效。

　　“对标职责使命我们缺什么，聚焦备战打仗我们干什么，推动高质量发展我们立什么”，党的二十大胜利闭幕后，该省军区着眼推进打仗型国防动员建设，围绕“巩固提高一体化国家战略体系和能力”“增加新域新质作战力量比重”等新课题、新要求，深入地方政府机关、驻军部队、科研院校召开座谈会20多场，收集数百组数据，推动党的二十大精神进入思想、进入工作，转化为强军兴武的务实举措、标准规范，融入省军区各项建设。

　　聚焦备战打仗是该省军区筹划新年度工作的核心指向。记者在该省军区战备建设局新年度工作计划中看到，该局聚焦国防动员备战打仗准备，紧扣民兵建设质效，筹划打造“河南后备铁军”等4个优质品牌，对应设置指挥能力达标率等12项关键指标。“三年规划”要求全省民兵分队基地轮训率、新质力量编建率等每年提升1个百分点。

　　“这些指标并非空穴来风，都建立在科学数据支撑基础上。”该局参谋张晨说，未来3年全省每年将有4至5个民兵训练基地建成投入使用，基地化、整建制轮训承训民兵能力持续提高；全省平均每年新增高新技术企业1800多家，为扩大新质民兵力量规模提供了可靠保证。

　　“科学的规划计划应因时而定、因势而变，做到实事求是、紧贴实际。”省军区司令员赵钧介绍，近年来，该省军区走开“理论学习、研究问题、进入决策”的方法路子，开设“强军中原大讲堂”，围绕部队重点工作先后组织24次集中研讨，不断用习近平强军思想武装头脑、指导工作、谋划发展。今年下半年征兵，他们积极响应人才强军号召，在充分调研论证基础上，优化高学历青年应征入伍政策措施，使大学毕业生入伍比例提高20多个百分点。在筹划新年度工作时，他们拟完善精准征兵工作机制，采取优先征集特长专业学生等措施，持续提高大学毕业生入伍比例。

　　“一流建设要靠精心设计、规划牵引，更要靠精准督导、精细落实。”为发挥编制规划对部队建设的牵引作用，该省军区研究出台《加强机关工作统筹的措施》，采取每周交班汇报年度重点工作进展情况，每月汇报基础性工作清单、讲评推进基层抓建情况、报告经费使用进度等机制措施，狠抓以备战打仗为核心的年度目标任务刚性落实，确保每一项工作都严格按路线图、时间表推进，紧紧抓在手上、件件落到实处。（李光辉）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）