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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

北京朝阳：推出线上科技AR秀 流光溢彩迎新春******

　　兔年新春佳节脚步临近，一串串大红灯笼、可爱的夜景灯光、漂亮的树挂灯饰、绚丽的渐变灯……将装点在北京市朝阳区大街小巷。1月20日起，北京市朝阳区将按照重大节日标准开启夜景照明，届时张灯结彩、喜庆祥和的氛围将陪伴市民一起迎接农历新年。此外，朝阳还将推出新年灯光秀，以线上科技AR秀联动线下灯光秀，上演一场璀璨绝美的灯光秀。

　　AR秀效果图（供图/北京市朝阳区城市管理委员会）

　　线上科技AR秀+线下灯光秀

　　共同点亮大美朝阳

　　兔年新春，奥运塔、大望京建筑组群、CBD区域以及滕隆阁、华润时代、同心桥、通盈中心、“炫彩望京”雕塑将上演精彩的灯光秀。在灯光秀中，手提红灯笼的小兔子将成为主角，它身边是绽放着绚丽的“烟花”，一只金色的凤凰展翅腾空，为市民朋友带去吉祥如意。

　　除了到现场欣赏灯光秀，今年春节期间朝阳区还推出科技AR秀，市民拿着手机、不出家门也能欣赏精彩的“灯光秀”。AR秀以“朝阳元宇宙·光影展宏兔”为设计主题，通过奥运塔上京鼓鸣、幻境画卷大望京、时空之镜 C B D、水行梦幻亮马河、凤舞滕隆兔报春等五个精彩场景。

　　线下灯光秀（供图/朝阳区城市管理委员会）

　　各大商圈灯光璀璨

　　14号线商业带沿线商圈火树银花 将延长夜景照明时间

　　朝阳区各大商业区将点“靓”迎新春。比如在三里屯，沿街树木将缠绕上漂亮的灯串，它们仿佛为树木穿上晚礼服，氛围感拉满，而且部分树木上的灯串可实现颜色渐变。蓝岛-芳草地商圈、亮马河风情水岸等区域布置灯笼灯饰、景观小品，电子屏播放电子烟花、电子年画等烘托节日氛围，

　　特别是14号线商业带沿线商圈，在地铁口到商圈最后一公里沿线范围内，行道树将“穿”上星星点点的装饰灯，枝丫上悬挂着洁白的大雪花，一派火树银花。夜幕降临，热闹的商圈在夜景灯光的烘托下更显得红红火火。据悉，假日期间，14号线商业带沿线商圈夜景照明时间将延长至各大商场闭店。

　　6处景观小品红红火火

　　大街小巷流光溢彩

　　春节来临前，朝阳区将结合新春主题新建6处景观小品装置。具体来看，分别是神路街的景观小品将体现剪纸艺术，利用灯笼等元素突出传统文化精神，展示朝阳区红红火火的节日氛围和朝阳区的高速发展。

　　朝阳公园是春节期间市民重要的游乐场所，因此在公园南门也将打造景观小品。这组小品将以大白兔形象突出兔年生肖特点，而且暖色系兔子剪影增加设计动感及其与背景彩环的互动性。

　　朝阳站的景观小品将由红色的水晶数字“2023”和可爱的兔头形象为近景，金色的朝阳区标志性建筑和红色的折扇为中景，金色门框、红色的变形中国结“新春送福”形象为背景，红色“北京欢迎您”字样寓意朝阳站作为北京东大门欢迎客人的到来。

　　武圣东路的景观小品将被装点上活泼可爱的装饰灯、芦苇灯等，为市民打造沉浸式的景观效果。

　　朝阳门环岛的景观小品将延续古代粮仓背景，展示朝阳区的门户形象。

　　杨闸环岛的景观小品展现朝阳区立足于高科技发展的远景，起此彼伏的光影更烘托了浓浓的春节氛围。

　　除了景观小品，朝阳区还将打造5条夜景靓丽街，分别是建外大街、工体东路、朝外大街、神路街、工体北路。灯串缠树、常规挂件、兔年特色路灯等元素将扮靓街道。

　　建外大街将突出庄严、厚重、大气的形象特点，通过采用树灯的方式对两侧绿化进行缠绕，同时采用炫彩灯展示朝阳区的魅力、时尚、国际化。神路街以传统的红灯笼延续丰厚的中国传统文化，寓意着朝阳区将打造宜居、韧性、智慧、人文城市。 工体北路沿路行道树上将被金灿灿的串灯装点得流光溢彩，同时还将通过利用一些创新型的装饰，比如蓝色的“朝阳星球”，展示最时尚最繁华的朝阳区，打造朝阳时尚、潮流、科技的街区特点。朝外大街作为体验式商业综合体的创新，在夜景装饰中将以多彩色调相互搭配，突出商务核心区的门户形象。

　　还将装饰天桥30座，其中重点装饰丰联广场附近的一座天桥，三里屯区域的3座天桥，三环路和四环路沿线各 13座天桥。同时，朝阳区还将在背街小巷、社区、村庄、居民小区营造浓浓年味。

　　传统+技术

　　老物件再利用增添“新”年味

　　朝阳区城管委相关负责人介绍，朝阳区春节景观布置将以中国红、金黄色为主色调，渲染浓浓的春节喜庆气氛。同时，点缀现代潮流的科技元素，蓝色、炫彩等效果则体现了朝阳区时尚感。

　　2023年是兔年，所以可爱的小兔子形象也将被装饰在春节景观布置中，此外，还有充满着中国传统文化气息的红灯笼、剪纸、中国结、扇面、生肖、花灯、福字等以及元宇宙等科技元素也将被充分应用。

　　据悉，春节景观布置以节能环保为主，充分“利旧”，也就是说将运用往年景观布置的灯笼灯饰、部件材料、 景观小品等，通过变化布置点位、更换布置元素等方式，为节日景观布置增添“新”年味。

　　同时，也将运用传统文化和科技元素，打造国际范十足的潮朝阳节日氛围。据悉全区共悬挂灯笼灯饰56条道路，布置6处节点景观、5条夜景靓丽街、30处过街天桥。此外，400余个居民小区、112个街巷胡同都将被点“靓”。（朝文）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）