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
新冠转阴就是彻底康复了吗?还需注意哪些问题?******
权威解读丨新冠转阴就是彻底康复了吗?还需注意哪些问题?
现在大家都很关心新冠转阴后康复中的一些问题,比如新冠转阴后就代表彻底康复了吗?能不能剧烈运动?是不是可以大吃大喝,把身体好好补一补?国务院联防联控机制今天(12月25日)邀请相关专家就新冠康复、合理用药等问题接受总台记者专访。
饮食起居:营养充足 工作节奏宜稍微放缓
专家指出,新冠转阴并不意味着我们和病毒的战斗结束了,刚刚转阴后,身体其实是进入一个相对的脆弱期,首先来看看在饮食起居上都有哪些需要注意的问题。
北京中医医院院长刘清泉:我想第一件事要精神上不要认为这是什么特大的一个事儿一样的,要精神上要保持一种高昂的斗志。第二,经过了几天的这样一个发烧、咽喉疼痛、浑身不舒服的症状以后,吃饭也吃不下去,有的人还有腹泻,腹泻腹胀,经过这个过程以后,想着我这回失去的太多了,我是不是可以好好去补一补,现在又是冬天,冬天进补,还是建议大家不要在这个时候去大吃大喝,吃一些特别多油脂的东西、肥甘厚味的东西。这样不好,这样不单对你基本的康复不好,而且可能会出现一些问题,所以说这个时候饮食要清淡,但是不能营养都没有,我就光喝稀汤寡水行不行?肯定不行,要有足够的蛋白质,你吃个鸡蛋,煮鸡蛋,喝牛奶,这样我们多吃蔬菜、水果,保证我们一些体力的恢复。第三,我们生活节奏和工作节奏都要放得稍微缓一点,经过疾病以后,我的好多工作停下来没有干好,我再拼命加班,千万不要再去熬夜加班,你就用正常的稍微松的这样一个节奏完成我们的工作。
专家:新冠康复后 先别急着剧烈运动
很多人有健身的习惯,尤其一些老年人有平时坚持锻炼身体的习惯,大家都关心康复后是否可以运动,运动的强度如何把握。专家提醒,新冠转阴后不要着急剧烈运动,即使运动也要适度。
北京中医医院院长刘清泉:我们要适量运动,但是不能剧烈运动。我们前几天有一个病人在跟我咨询,他已经退烧5天了,都特别好,他们家人也都好了,然后他当天都在跑步机上跑了6000多步以后,晚上就烧起来,但是烧得不高,一下就烧起来了,所以说我们运动要适量,适量的运动是有利于我们的恢复的,过度的运动不但不能够恢复,有可能还出现一些其他的问题。当然随着你的体温正常以后,有点咳嗽,有点浑身疲乏,你的运动量,以你平时运动量的1/3,我估计就够了,或者你自己感觉到身上有点热了,身上稍微有点泛热了就可以了。我还是建议你用最低的这种运动量运动,这些运动都是根据你个人的一些日常的运动习惯,不超过你平时的1/3,逐渐增长就可以了。
康复后感觉累?专家:身体修复需要时间
还有很多人反应在新冠转阴返岗后,总是感觉非常疲乏,这又是什么原因呢?
北京大学人民医院感染科主任高燕:虽然这个病人烧也退了,抗原也转阴了,但是其实人体整个体力的恢复、功能的恢复确实还是需要一个时间,大概需要2~3周,慢慢会恢复的,这个时候我觉得不用太焦虑。尤其对于这些急性病都是病来如山倒,病去如抽丝,其实就是这个道理,所以它跟慢性病的特点确实是不太一样。这段时间的话适当地注意休息,适当地加强营养,促进它的恢复,让你尽快地能够回归完全正常的状态。
专家:科学合理使用对症治疗药物
新冠阳性的急性期和康复期都会使用一些对症治疗的药物,最近有媒体报道一些人使用药物后出现了其他系统比如消化系统的一些反应。应该如何科学合理使用药物?再来听听专家的建议。
北京大学人民医院感染科主任高燕:如果说本身就有一些胃的慢性病,比如说你本身有胃溃疡,或者是本身有十二指肠溃疡,或者平时有胃肠道的这样的一些基础病的患者,那么在用解热镇痛药的时候,我个人认为还是应该稍微注意一些,比如说尽量不要空腹去用这些药,比如说你吃一些东西以后餐后再用药,这样的话会减轻这些胃肠道不适的症状。应该同时合并上一些胃黏膜的保护剂,再来吃这样的一类的药会更安全一些。另外我们知道在临床上很多药物之间,它可能是会有一些相互作用的,尤其是有一些比较严重的慢性基础病的这一些人群,包括有慢性这些胃部的基础疾病的人,用药的时候还是应该去咨询一下医生,给你一个建议,这样更安全一些。(央视新闻客户端记者 史迎春)