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
岁朝清供纳福来******
▌胡烟
(明)陈洪绶 瓶花图
年来了。古代,传说“年”是一种恶兽。固定时期,凶猛的年兽会进攻村寨。人们放爆竹恐吓、贴春联讨喜,以此驱赶年兽的进攻。
“年兽”从来没人见过,但过年的习俗却留了下来。年,不仅是我们民族最重要的节日,更是迎接春天的仪式。
等春节一过,便是立春。此时离春天还早,我们像是顽皮的孩童,扒着门缝巴望着春天的影子。眼前风景,当然还徘徊在冬的领域。但,欣慰的是,大寒带走了极寒。否极泰来,温暖的日子毕竟不会远了。
立春前后,景色有两种可观,一是室外,皇家园林的美妙雪景。二在室内,正月里象征吉祥的清供。
大寒之后,京城又迎来一场雪。俗话说,一场雪,让故宫变成紫禁城。多少人期待着故宫的雪!经典的角楼雪景照,如同月宫景象,纯净华美。多层的屋檐,向着天空稍稍翘起的优美曲线,雪后轮廓更加清晰。静谧中,与神对话。不必期待承乾宫的梨花、永和宫的紫藤、慈宁宫的玉兰,暂且为了故宫雪景,好好珍惜着眼前的冬的尾声。
雪后故宫,建筑的秩序感,那些横平竖直、对称的殿宇,在茫茫的世界里,庄严清奇。红墙黄瓦的色彩分外明丽,还有殿前象征帝王气势的大片空地,像是中国画的留白,神秘而意蕴丰富。这是历史的省略号,无数史书之外隐匿的细节,都在这留白里,无从言说。
颐和园雪景也美。有人惊叹为“绝世容颜”。勤奋的摄影师,会早早抵达,取景框里寥无人迹。雪后,十七孔桥的清晨,玉树琼枝映雪龙。水影如同清亮的镜子,水边似有花旦对镜婀娜起舞。大地似一块简洁的画布。卧牛背上一弯沧桑的雪痕,亘古不变地守望远方。遥望佛香阁,像是隔着千里万里。江山不夜月千里,天地无私玉万家。好一个天地无私!
此时,天坛、地坛;日坛、月坛,处处雪。这些恢弘的名字背后,是“京城”的巨型印章。雪后,在这些公园里走一走,去感知天地岁月之沧桑,历史画卷之恢弘。对比之下,个人情绪何其渺小……
皇家园林的气派,尽在一场雪后。不知有没有前人总结过——江南园林喜雨,皇家园林喜雪。
近几年,我去江南多。总感觉,不论是西湖堤岸还是苏州的拙政园、沧浪园等私家园林,都是喜欢雨的。绵绵的雨,冲刷油绿的植物,带着撩人的微寒和暧昧,淋湿了玉兰的蓓蕾。水墨效果的斑驳的墙,诗人撑一把伞伫立遐思许久。墙根下苔藓微绿,映照着悠悠荡荡的假山下的流水。滑溜溜的鱼,穿来游去,捕捉水面的雨水气泡。少行人,林更幽。一扇半圆形的石拱门,等待有情致的佳人迈步……
再说室内风景,便指的清供。一方清供,点亮一间屋。清供,重在一个“清”字,早先从佛前供花而来,所以,并不彰显富贵。一束草、一截枝、一弯水,都可以成为清供。
中国画领域,多有新春以清供入画的作品,也就是岁朝清供图。历朝历代画家都有代表作。印象最深的,元代钱选、明代陈洪绶,都有作品传世。陈洪绶的清供图最有特色,以铜器作为养花器皿。青铜的锈色,乍一看感觉古怪,越品越有隽永的气息。这几乎成为他画作的一种密码。
海派画家吴昌硕几乎每年都画岁朝清供图。菖蒲、水仙、柿子、梅,既吉祥,又有君子的清气。白石老人也多画此题材,鞭炮、牡丹、红灯笼,文人们避之唯恐不及的民间俗物,在他的妙笔下变成大俗大雅的图式。
清供,是为了年,过年祈福。年前大扫除之后,家家户户都开始布置着室内的装点。现代人已经多把清供演绎成插花。
插花的艺术,最好跟古人学。日本的插花艺术,灵感来源于中国的禅学。
瓶花最好得“画家写生之妙”。我没学过插花,所以不敢卖弄,最藏拙的办法,是色彩尽量简约,不繁杂。翻看一本专业书《瓶花之美》,其中介绍了一个捷径,便是按照宋代的花鸟小品来插花。这个有趣,我常翻阅画册,却没想过拿来作为插花的参照。眼前的《果熟来禽图》《梨花鹦鹉图》《腊梅双禽图》《出水芙蓉图》,一帧一帧宋画小品,真像是插花艺术别样的呈现方式。那些从空中伸向画面的枝条,是遒劲的,像书法的笔墨。枝头的花,安静灵动,欲语还休。
参照这种意思,我先买来三枝火龙珠,叶子碧绿,枝干结实,饱满的红珠子,喜气却不抢眼。我最爱红珠子根底部那抹浅绿,蕴藏生机。又买澳洲腊梅,星星点点,花瓣与叶子全红,没有普通梅花那种冷逸,秀气耐看。细看花型,玲珑小巧,小家碧玉般令人怜惜。这样色彩鲜艳的花,瓶子越是朴素越好,古朴的陶器最有山野气。否则,便易由富贵而生轻佻。
水仙,是每年必不可少的。今年,掌握着室内温度,不令她开得太早。往年,大寒时节栽种的水仙,懒洋洋晒太阳,不到半月,花便开了。赶不上春节。如今,让她生长得慢,延长她的青春,将花期控制在立春之后。此外,在水中安放一只小龟——当然不是真的龟,而是友人赠送的石雕小龟,镇纸。且让它守着一盆水仙,令这方小小的水塘有生气。
水仙素雅,有顾影自怜的仙气。记得八大山人画水仙,将其画成佛手的样子,欲语还休,令我思量许久,参不透他的意思。
今年特别开心的是,买到了鲜切雪柳,它有一个好听的名字叫“南方殊雪”,来自昆明。是呀,昆明少有雪,开在柳树上的小白花,是雪的化身。雪柳初买回来,是绿色的柳条,向上伸展的腰肢,软软的,很婀娜。用白色瓷瓶插起来,千娇百媚,令我想到少女白皙的手臂。过几日,生出白色的小花苞,像茉莉。忽然一日清晨,目光与她相遇的瞬间,她送你满树繁花,我心情灿烂到极点。夜晚灯下,逆光欣赏,真像是漫天飞舞的雪。南方殊雪,浪漫情怀满屋。
如此,这个年,没有热闹的庙会,却也并不落寞。在静谧中沉淀自己,试着在平常的生活中生出一些喜气。这种意趣,唯有自己走出去,寻找。或者,在温暖的房间里,动手创造。我听见,春姑娘隔空喊话——准备好了吗?不负春光。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)