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
全面推进乡村振兴需处理好三对关系******
作者:于家明(北京市委党校第23期局级研修班学员)
全面推进乡村振兴,是中国式现代化的重要内容。巩固拓展脱贫攻坚成果,全面推进乡村振兴,必须坚持系统观念,强化辩证思维,遵循乡村自身发展规律,在乡村发展、建设与治理中处理好效率与效益、有形与无形、硬件与软件的关系,稳步推动乡村振兴“提档升级”。
在乡村发展中兼顾效率与效益的关系。效率指向数量和速度,效益保证质量和安全。推动乡村高质量发展,要提高效率,更要提增效益,切忌随意搬用效率至上的衡量标准,轻易套用其他领域的发展模式,甚至简单挪用其他国家的发展经验,而应兼顾效率与效益,既要坚定改革决心,也要保持历史耐心,确保乡村发展稳中求进、循序渐进、持续推进。一是蹄疾步稳地推进城镇化。只有处理好城乡关系,才能切实推动城乡二元结构调整、促进城乡融合发展。这既需要顺应农民进城务工和农业转移人口市民化的趋势,也要处理好进城农民的定居、就业等问题,让农民在城乡之间可进可退,避免因为过度追求城镇化速度而造成的风险矛盾和社会动荡。二是完善乡村产业利益联结机制。既要鼓励工商资本和社会资本下乡,拓展乡村产业的市场空间,也要设立必要的“防火墙”,真正通过利益联结机制的设计和落地,尽可能地让农民参与到产业链条中,合理分享产业增值收益,实现外来资本和乡村发展的共赢。三是把握好农业生产规模经营的尺度。一方面,要着力于改变分散、粗放的传统农业经营方式,通过推动规模化生产、科学化管理、精细化运营,加大农业现代化的前进步伐;另一方面,要着力避免片面追求大干快上的倾向,坚决防止越过农村基本经营制度和土地承包关系的底线,坚决防止违背农民意愿、片面追求生产要素的集中和农业规模化经营,秉持实事求是、循序渐进的原则,尊重农民的选择权,引导和帮助农民选用最符合自身利益的农业生产方式。四是始终绷紧粮食安全这根弦。粮食安全是“国之大者”,在这个问题上要算经济账,更要算政治账。如果只停留于一般的成本计算和交易互换,或是只着眼于农业生产总量而忽视结构性的缺失,就难以保证中国人的饭碗牢牢端在自己手上。所以,主产区、主销区、产销平衡区都要树立保面积、保产量的责任意识,只有饭碗一起端、责任一起扛,才能将粮食安全的主动权牢牢掌握在自己手中。
在乡村建设中协同有形与无形的关系。与城市相比,乡村在功能定位、空间形态、生活方式等方面有着显著不同,要时刻牢记乡村建设是为农民而建,始终遵循立足农村实际、体现乡土特点、符合农民意愿的基本原则。一是坚持规划先行,做到分类施策。要在充分掌握乡村的历史渊源、民俗文化、现实状况、农民呼声等信息的基础上,合理确定村庄建设规划,是立即启动建设还是深入研究论证,是原址建设、村庄合并还是异地发展,都要因地制宜、具体情况具体分析。二是注重风貌保护,彰显乡村特色。要保护好乡村的传统景观、特色风貌和文化根脉,尤其要保护好乡村的生态环境,增强乡村的生态涵养功能,打造现代版“富春山居图”,让乡村成为“看得见山、望得见水、记得住乡愁”的地方。三是推动机制创新,挖掘生态价值。在“绿水青山就是金山银山”的理念指引下,在政府多年来持续开展的农村地区基础设施建设的加持下,如何让生态化的空间资源成为一种生产资料和发展要素,激活大量沉淀的实体资产,为乡村建设赋予更多的开发价值,迫切需要在非标准化的产权界定、资源定价、市场交易等方面加大机制创新力度,更好为深化农村要素市场改革、推动农村空间资源生态化开发、让农民获取更加多元和长期的财产性收入创造条件。
在乡村治理中融合硬件与软件的关系。当前,乡村既保留着农业社会形成的原子化、慢节奏、自循环的传统生活方式,也经历着工业社会和后工业社会塑造的组织化、快节奏、交互性的现代生活方式的冲击。因此,推动实现农业农村现代化,既包括硬件意义上物质层面的现代化,也包括软件意义上精神层面的现代化。一是要在公共资源配置上体现农业农村优先。要进一步加大农村公共基础设施建设力度,进一步推动教育、卫生等公共服务下乡,并加快城乡基础设施互联互通、共建共享,加快基本公共服务全民普惠、城乡一体。二是加强农村基层组织建设。“给钱给物,不如有个好支部”,农村基层党组织和干部队伍是实现乡村善治的“关键少数”。要突出抓基层、强基础、固基本的工作导向,为基层赋权增能、下沉资源,创造更好的干事创业条件;要锻造一支懂农业、爱农村、爱农民的农村基层干部队伍,并大力吸引各类人才在乡村的广阔天地中建功立业,让党的“三农”工作决策部署切实转化为农民看得见、摸得着、有获得感的具体成效。三是建立健全符合农村基层实际的治理体系和治理方式。乡村与城市有着不同的治理逻辑,要立足于农村依然存在的“熟人社会”特点,警惕项目工程思维和政府体制运作方式过分介入农村基层治理,避免农村基层成为失去政治动能和自我调节功能的被动治理对象,通过不断完善自治、法治、德治相结合的乡村治理体系,将法治的刚性、德治的柔性和自治的韧性有机结合,持续增强广大农民群众参与乡村振兴的主体性、主动性和创造性,持续增强农村基层干部的政治效能感,真正实现乡村社会既充满活力又安定有序的生动局面。
刚刚闭幕的中央农村工作会议指出,全面推进乡村振兴是新时代建设农业强国的重要任务。做好当前和今后一个时期的“三农”工作,要以系统观念认识和处理乡村发展、建设、治理中的重要问题,始终坚持以人民为中心,切实维护好广大农民的根本利益,在实现第二个百年奋斗目标的新征程上,奋力书写全面推进乡村振兴的新篇章。