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
【新时代新征程新伟业】赣南家具产业嬗变:从“贴牌”到“创牌”******
中新网赣州12月24日电 题:赣南家具产业嬗变:从“贴牌”到“创牌”
中新网记者 吴鹏泉
冬至时节,江西省赣州市南康区家居小镇的一家设计机构内,来自西班牙的黄龙(中文名)坐在电脑前,认真看着部分赣南家具产品的优秀设计方案,“我希望通过融合东西方设计理念,为南康出口家具进行设计,让中国实木家具进一步走进欧洲市场”。
“中国实木床,三分南康造。”位于赣南老区的南康区是中国重要的家具产业集聚区。赣南家具产业起步于20世纪90年代初,历经20多年发展,逐步形成了集加工制造、销售流通、专业配套、家具基地等为一体的全产业链集群。
图为南康区的共享智能备料中心,实现南康家具“个性化定制、规模化生产、智能化服务”的目标。(资料图) 刘占昆 摄然而,衍生于“草根经济”的赣南家具产业,也曾面临“产业大而不强、企业多而不精”的窘境,昔日南康近6000家大小作坊,更是一度被认为是低端制造的代名词。
“以前南康家具相互模仿抄袭,产品同质化竞争严重,竞争力不强,走的是薄利多销的路子,家具企业研发投入不足,多以生产制造贴牌、代加工产品为主,不敢亮身份、打品牌。”南康工业(家具)设计中心主任钟裕华对此深有体会。
60名能工巧匠在“中国实木家居之都”江西南康比拼木工技能。(资料图) 吴寒 摄 吴寒 摄为破解原创设计乏力、品牌知名度不高等制约家具产业发展的痛难点问题,江西赣州南康区依托南康家居小镇打造“设计村”,组建国家级工业设计中心——南康(工业)家具设计中心,整合原创设计资源、搭建双向交流平台、建立人才培养机制、快速转换设计成果,不断提升赣南家具品牌附加值和影响力。
“通过优先分配人才公寓住房、制定设计补贴政策、强化研发设计知识产权保护等系列举措,吸引了一大批国内外一流设计机构和人才落户南康。”钟裕华透露,目前,江西南康已吸引国内外116家设计机构600余名设计师常态入驻。
因看好赣南家具产业市场行情,深圳某设计公司总经理栗登桂选择将公司迁至南康。“根据客户需求,公司定制化设计能够批量生产的实木套系产品,通过几年资源积累,公司合作的家具企业越来越多。”在他看来,家具行业需要不断设计新款式、推出新产品,从而刺激消费者。
图为一些参观者在南康区家具时光走廊参观。(资料图) 刘力鑫 摄工业设计是工业产品的外观、功能、结构、包装和品牌的整合和创新。江西南康引导家具企业以工业设计为纽带,加快产品升级换代和品牌价值提升,推动产业链、创新链、价值链融合,提升产业发展质量水平。
统计数据显示,2021年,南康区新增原创家具产品1.2万余件,授权专利3500多件,赣南家具套系品牌企业数量由2017年的100余家增长至现在的近1000家。
为提升品牌影响力,江西南康着力打造永不落幕的“家博会”;设立“南康家具品牌联盟”,数百家家具企业主动加入;大力实施“百城千店”计划,推动当地家具进军国内中高端市场。
“南康(工业)家具设计中心建成后,很多家具企业更加意识到设计创新的重要性,也能在家门口找到一线设计服务。”在钟裕华看来,赣南家具实现了由简单模仿向原创设计、水货贴牌向南康品牌、低利润率向高附加值的深度嬗变。“我们将力争三年内实现300家研发设计机构总部落户南康家居小镇,进一步推动赣南家具企业朝品牌化、数字化方向发展”。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |