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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

万千新气象 携手谱写中巴关系新篇章******

　　新年伊始，万象更新，中国和巴西关系也展现出新气象。1月1日，中国国家副主席王岐山作为习近平主席特别代表，率团赴巴出席卢拉新政府就职仪式。王岐山副主席转交了习近平主席的亲署函，并分别同卢拉总统、阿尔克明副总统和卸任副总统莫朗举行了会晤。巴西国家电视台发布的视频中，王岐山副主席和卢拉总统友好拥抱，双手紧握，并共同向镜头竖起大拇指，充分彰显着两国间的亲密友谊和双方对中巴关系不断发展的期待。

　　不久前,中巴相继完成国内重大政治议程。中国共产党第二十次全国代表大会胜利召开，选举产生了以习近平同志为核心的新一届中央领导集体，并对未来一段时期中国党和国家各项事业发展做出了战略部署。巴西顺利完成政府换届，卢拉新一届政府框架已经成型，正致力于推动全社会广泛参与政治，共建更加公平、民主、团结的巴西。

　　此访对双方而言既是新互动，也是再相逢。两国高层保持密切交往，习近平主席于2014年、2019年两次访问巴西。卢拉总统在2003年至2010年任期内3次访华。王岐山担任国务院副总理期间曾于2012年访问巴西，并长期担任中巴高层协调与合作委员会中方主席，同巴西副总统共主持3次全会。此次访巴期间，王岐山副主席和卢拉总统亲切交谈，一见如故，再叙双方友谊佳话。

　　中巴两国都是具有全球影响的发展中大国和重要新兴市场国家，天然地拥有广泛的共同语言。历经近半个世纪，中巴关系已发展为成熟活跃的发展中大国关系，长期保持快速稳定发展。新形势下，双方在既有坚实友谊基础上开启友好互动，中巴关系发展更加值得期待。

　　中巴政治互信不断增强。两国元首亲自关心和推动中巴关系发展。习近平主席在亲署函中表示高度重视中巴全面战略伙伴关系发展，愿从战略高度和长远角度，引领和推动中巴全面战略伙伴关系迈向更高水平，更好造福两国和两国人民。卢拉总统则表示期待率团访华，与中方进一步深化各领域务实合作，增进两国人民友谊，推动巴中关系再上新台阶。

　　中巴务实合作成果丰硕。中国连续13年保持巴西最大贸易伙伴和最大出口市场地位，巴西是中国在拉美最大投资目的国。双方在基础设施、农牧业、能矿、电力、汽车制造等传统领域积累了丰硕的合作成果，在科技创新、数字经济、绿色经济等新兴领域合作不断取得新进展。中巴务实合作在不断拉紧两国利益纽带的同时，也为双方人民带来实实在在的好处。

　　中巴人文交流频繁密切。中华文明讲究兼收并蓄、相得益彰。卢拉总统在就职演讲中说：“巴西的灵魂在于无与伦比的文化多样性。”民族文化对于多样和包容的重视，使得两国民众天然地容易彼此欣赏。巴西是中国人心中的桑巴和足球王国，中国城市中也可以见到越来越多的巴西柔术馆。功夫、茶、美食等中国文化元素在巴西广为人知，中国的电视剧、综艺、短视频也吸引着越来越多的巴西年轻人的关注。

　　中巴多边战略协调持续深化。卢拉总统在就职仪式演讲中表示，巴西愿推进对美国、欧洲、中国、非洲等对话，加强金砖合作，希望重新成为应对气候变化等领域的领头羊。中国积极践行共商共建共享的全球治理观，大力推动金砖伙伴关系建设，同各方一道积极参与应对气候变化全球治理。两国必将继续共同捍卫真正的多边主义，维护广大发展中国家的共同利益。

　　有理由相信，新形势下中巴两国必将携手实现新发展，共谱友谊新篇章。(易凡)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）