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
坚定不移推动中国特色社会组织高质量发展******
作者:孙录宝(山东省创新管理研究院)
习近平总书记在党的二十大报告中强调,“高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务”。社会组织是国家治理体系和治理能力现代化的有机组成部分,大力推进社会组织的高质量发展,对于全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴具有重要意义。必须以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,走中国特色社会组织发展之路。
全面加强党对社会组织的领导。要加强党对社会组织的全面领导,尤其是要加强党的组织覆盖和工作覆盖,推动社会组织党建工作水平全面提升。一方面,探索党组织负责人参与决策制度机制,推进社会组织、党组织负责人双向进入、交叉任职,促使社会组织党建从“有形覆盖”向“有效覆盖”转变。另一方面,加强新社会组织党的建设,找到党建工作与行业协会、学会、商会、新社会组织等发展之间的结合点、生长点与发展点。同时,探索应用智慧党建学习工作平台,开创党建工作新模式,推动社会组织党建工作高质量发展。
必须推动社会组织的规范发展。改革开放以来,我国社会组织有了很大发展,但也还存在规模偏小,发展不够规范等突出问题。要科学监管、分类指导,引导社会组织将发展重心转移到内涵建设、凝练特色和提高质量上来。加强针对性指导,强化政策协同和实施效果评估,对相关政策的落实和改革效果进行密切跟踪、动态监测、定期诊断。实现规范管理与精准扶持并举,明确奖励细则。
必须发挥社会组织的协商作用。党的二十大报告强调了社会组织协商。社会组织协商是社会主义协商民主的重要组成部分。探索社会组织协商路径,首先要强化顶层制度设计,指导地方社会组织协商工作开展,保障社会组织协商的合法性与规范性。其次,完善体制机制,拓展社会组织协商的参与渠道,借助人大、政协、群团组织等搭建社会组织参与协商的中介平台,在政府决策、审批、政策实施前的各环节以及不同议题领域邀请社会组织代表参与。第三,完善社会组织内部治理,提高人才队伍专业化水平和综合素质,提升其协商的专业性和有效性。
必须坚持社会组织的公益属性。社会组织与企业的根本区别在于其公益属性,不以盈利为目的,而是弥补市场失灵,协助政府做好公益类事务。要坚持扶贫济困、扶老助残、应急救援、志愿服务、心理慰籍、矛盾调处、环境保护、托育扶幼、创业就业、枢纽支持等领域社会组织的公益属性,规范与扶持并举,不断满足人民需要。健全发展社会组织公益诉讼,建立公益诉讼专项基金,激发社会组织参与公益诉讼的积极性。加强各类型社会组织之间,以及社会组织与司法部门、地方政府、高等院校科研院所等机构的联动,探索开展公益诉讼试点。
必须聚力发展公益慈善事业。党的二十大报告提出,引导、支持有意愿有能力的企业、社会组织和个人积极参与公益慈善事业。在以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴中,公益慈善力量发挥着不可替代的重要作用。要推动社会组织积极参与公益慈善事业,在社会捐赠、志愿服务、智力服务、产业帮扶等方面,打造和推出多样化、定制化、专业化、系统化、科学化、智能化等服务模式。应深化社会组织参与慈善事业的进程,因地制宜大力培育社区慈善社会组织,加强政府相关管理部门协作力度,搭建信息平台,为社会组织参与慈善事业提供多元化支持。
重视社会组织的社会治理效能。党的二十大报告明确提出要“加快推进市域社会治理现代化,提高市域社会治理能力”。要重视发挥社会组织在市域社会治理中的作用,畅通参与渠道,明确社会组织参与社会治理的方式、参与范围、奖惩办法等,提高社会治理参与效能。要大力培育社会组织品牌,完善社会组织信息披露制度,构建社会组织信誉评价体系,提高社会组织公信力,实现民众对社会组织由信赖到依赖的转变。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)