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
【新闻随笔】塑造银发产业的品格与文化******
【新闻随笔】
作者:王雅(辽宁大学哲学院教授)、刘臣君(辽宁大学哲学院博士)
人口老龄化是世界范围内的普遍现象,也是今后较长一段时间我国的基本国情。如何保证人一生中从60至90(甚至95/100)岁这几十年的生活质量、生活品质,既取决于国家层面的制度设计、社会保障等,也取决于企业与市场的作为。
我国已经在制度层面明确了人口老龄化的基本国情,并制定了《国家积极应对人口老龄化中长期规划》,这一规划的贯彻落实过程,也将是银发经济潜力逐渐释放的过程,为银发相关企业提供了发展机遇。
研究显示,在几乎所有发达国家,60岁以上消费者的人均消费额已超过25岁至60岁年龄层平均水平,未来20年,老年人的可支配收入预计还将增加。老龄产业可能是未来的主流产业,老龄文化产业、老龄健康产业、老龄宜居产业、老龄制造产业、老龄服务产业和老龄金融产业六大产业具有高成长性。据中国老龄科学研究中心预测,2050年,银发经济市场规模将突破100亿元,届时将占GDP的1/3以上。
前景巨大的产业必然是充满竞争的产业。哪个企业能够立业长久,不仅在于产业选择,更在于企业的品格和文化。与老龄化社会相关的产业都与老年人的基本生活密切相关,可以说,撇开制度层面的保障,老年人生活品质的保障与老年相关产业产品生产经营的品质息息相关。因此,银发产业中的企业具有一定意义的公益性,必须以人为本,把人民对美好生活的向往作为企业的发展方向。
首先,确立企业的价值导向。银发产业是良心产业,老年则是所有人都会经历的人生阶段。银发产业中的企业,应本着“老吾老以及人之老”的原则,把满足老年阶段的衣食住行、疾病医药等诸多方面的需要,作为企业生产、经营的目标和企业立足的根基;本着为自己父母生产生活必需品、提供必不可少的服务的初心,进行设计、制造、经营、服务。这是产品和服务品质的保障,是老年人有品质、有尊严生活的保障,更是企业长久发展的保障。
其次,细分企业生产、经营服务的目标人群。按目前年龄段划分,从60岁起算,老年的人生可能有10年、20年、30年,可以划分低龄老年、中龄老年和老龄老年。依据不同阶段老年身心需要、不同经济条件的老人对产品和服务品质及价位的需要、不同地域生活习惯的需要等进行研发、生产、经营和服务,使不同年龄段、不同经济条件、不同地域、不同身体状态的老年人都能获得所需的生活用品和相应的服务,企业才能发现商机,利企利人利社会。
最后,把握银发产业的前移与后延。前移,即把视野拓宽到人生全过程的健康管理。2021年8月3日国务院发布《全民健身计划(2021—2025年)》,为与健身相关的用品生产、场地规划、运动康复等产业发展提供巨大商机。企业应精准把握目标人群,从少年到白头,对其一生进行动态跟踪服务。后延,即提升临终关怀和丧祭服务水平。当前临终关怀在大部分地区至今仍未受到重视,丧祭服务及相关用品长期存在价高质次现象,亟须有资质的企业深耕相关领域。
银发经济在一定意义上是民心经济,企业除了技术标准,还需要有爱心、有温情地从人性化、情感化的角度去服务老年人,为他们提供真正需要的“适老性”物质和精神产品,在为老年人提供舒适、便利、温馨的晚年生活的同时实现企业可持续发展。
《光明日报》( 2023年01月12日 02版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)