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。
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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
非遗传承人共聚深澳文化园 探讨非遗产业化方向与合作前景******
为推进深圳与澳门在非遗文化方面的合作与发展,十八届文博会深澳国际文化科技园分会场近日举行了非遗+文化专题研讨会。非遗大师、深澳两地专家等参与了对话研讨,围绕以“非遗作为城市文化符号的发展机遇”、“非遗产业化”、“非遗及中华优秀传统文化的当代价值”为议题,并以澳门为例探讨城市文化品牌独特蓝本,基于非遗产业化命题,探索“中国新高定”“东方高定”的发展契机,追溯传统文化在当代焕发的新生意义。
研讨会现场,深澳国际文化科技园总经理肖莹洁分享了非物质文化遗产发展的概况与机会。她说,非物质文化遗产是中华优秀传统文化的重要组成部分,近年来,国家在推进非物质文化遗产保护以及全面复兴中华优秀传统文化上政策频出。
有关数据显示,我国的非物质文化遗产项目和国家级的非物质文化遗产的代表性传承人数量众多,可达3000多项,主要集中在传统技艺、传统戏剧、传统音乐舞蹈和传统美术民俗等方面。非物质文化遗产产业化以及产业化利用的方式有很多方面,可分为“非遗+旅游、非遗+村镇街区、非遗+饮食、非遗+民宿”等与城市建设相关,以及“非遗+研学、非遗+文博、非遗+文创产品”等与产业发展相关,“非遗+节庆、非遗+演艺”等与文化建设相关等方向。
澳门青年领袖议会会长蔡强在视频讲话中表示,澳门非遗是城市文化符号和中西融合生活方式的共同体现。澳门在世界文化遗产、非物质文化遗产方面投入了大量的精力和物力,保护力度非常好,这凸显了澳门在保全中西文化交融的成果,充分体现了澳门在粤港澳大湾区以中华文化为主流、多元文化共存的交流合作基地这一独特而重要的文化地位。
据蔡强介绍,澳门比较有名的非遗项目,比如土生葡人表演的土生葡语话剧、舞醉龙,澳门中西融合的各类节庆以及澳门的特色美食,都独具风味和城市吸引力。在澳门,土生葡语依然是重要的沟通语言,融合了马来语、粤语、英语,还有西班牙语,同样是中西文化融合的代表。在每年澳门举办的各类艺术节上,必然会有一个给土生葡人保留的节目。与中华文化相关的非遗就是粤剧、说唱等等,也都深入到了澳门文化保护和生活的方方面面,目前来说,大概保留了多达5万多首。
深圳市文化遗产保护中心非遗部主任赵婷婷表示,深圳非遗和文创呈现出年轻和创新的城市特点。深圳最年轻的一位市级非遗代表性传承人,今年只有19岁。她认为,粤港澳大湾区城市在非遗发展上的一个特色是非常活泼年轻、敢于创新,更加融入产业化,这在全国的非遗发展路径上,都是比较少有的现象。大湾区城市更加包容、产业发达,在这些城市生根发芽的非遗基因,能够很好地与文创、研学、文旅、产业充分结合,能够与当下新一代的年轻人更好地对话。
国家级非遗项目广彩代表性传承人、80后工艺美术师何静仪表示,非遗技艺要成为满足人们追求美好生活的一种方式,需要研发创新和工艺创新,挖掘消费需求,实现非遗产业化。
比如,广彩大多是收藏品,在技艺实现和难度上,都不太可能是普通消费价格。何静仪在降低成本、匹配年轻人消费习惯上构思广彩在研发和工艺上的创新,推出广彩抽签盲盒,产品创意结合了有趣的粤语传播,是年轻人喜闻乐见的一类产品。同时还推出可随身携带的广彩薄胎茶壶、广彩飞形棋盘等。“我觉得,文化传承不应该只成为一种记忆或者文化,它还是可以带着爱的创新实用产品。”她说。
国家级非遗项目花丝镶嵌/景泰蓝高级工艺美术师、北京工艺美术大师周彦君同样表示,非遗产业化发展需要关注消费人群以及从业人群的培育。 作为在以花丝镶嵌、景泰蓝为代表的精工行业奋斗了40多年的老兵,周彦君认为,我们的消费市场和消费人群,对非遗产品的了解度还有人群规模仍然不够庞大,特别是年轻人,喜欢非遗的人群体量占比仍然很少,需要大家齐心协力,共同普及和推动。可喜的是,近年来,年轻人喜欢中华优秀传统文化、非遗的群体已经越来越多了。
深圳市金声玉振黄金与中国文化研究院院长祝安顺表示,中华优秀传统文化与现代生活相融共生,中华优秀传统文化将给我们带来更多的创造和启迪,让生产生活更加丰富和美好。(中国日报深圳记者站)