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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
行走在深山里的“独行侠”******
(新春走基层)行走在深山里的“独行侠”
中新网柳州2月3日电 题：行走在深山里的“独行侠”
作者 孙赟飞 夏阳春 胡玄德
坐落在湖南省通道侗族自治县西部的牙屯堡站，是南宁铁路公安局柳州公安处融安站派出所管辖的一个四等火车站，这里地势起伏，山峰连绵。每天清晨，伴随着急促的火车鸣笛声，地处深山的牙屯堡小站迎来了当天的第一趟火车。吕志贤作为这个小站唯一的铁路民警，在天蒙蒙亮时，就开始了一天的工作。
今年45岁的吕志贤是南宁铁路公安局柳州公安处融安站派出所的一名民警。2020年1月，他主动申请到偏远的牙屯堡警务区，至今已三年了。牙屯堡警务区管辖着20多公里长的铁路线，沿途有10座桥梁、18个隧道，其中广西与湖南交界的彭莫山隧道有足足5公里长。
吕志贤在牙屯堡站立岗，迎接来往的列车。 夏阳春 摄吕志贤每天的工作是在铁路沿线开展安全巡查，对铁路路段两侧的防护栅栏、警示标志牌进行检查，对铁路沿线私搭乱建、行人有无穿越铁路、杂物、轻质飘浮物等安全隐患问题进行排查。完成这项工作，吕志贤每天需要步行8公里铁路线，开车巡逻15公里。
由于线路处在连绵山岭之间，蜿蜒的山路小道上经常会有蛇虫鼠蚁出现，吕志贤就准备了一根木棍，边走边敲打。“线路上有蛇都是常事，这些都不打紧，还是怕山林里的野蚊子，被叮上一口，一个礼拜都消不下去。”他说。
吕志贤爬上隧道口查看落石情况。 夏阳春 摄2月，牙屯堡山里的气温依旧很低，伴随着浓浓的雾气，线路两侧都结上了厚厚的冰。一旦结冰，上山的公路就会被封锁，吕志贤就只能徒步巡逻。警用大衣、大盖帽、装有热水的保温杯便成为吕志贤巡线路上最好的保暖措施。不论天气多么恶劣，道路多么难走，吕志贤都坚持按计划巡逻。他说：“也不怕这天有多冷，走着走着，身子不就暖和了，只有自己走过，才能放心。”
春运期间，线路周边的学生喜欢在放假期间到铁路周边玩耍。为了给铁路沿线学生普及铁路安全知识，吕志贤把牙屯堡附近的村落跑了一个遍。村落里，线路旁，他给孩子们讲授铁路安全常识，孩子们围着吕志贤好奇地问个不停。
此前有个调皮捣蛋的孩子跑到铁路上玩耍，被吕志贤抓了个正着，当下教育，可还是不放心，后来他去孩子家家访，才得知孩子父母离异，一个人跟着爷爷生活，生活状况特别贫困。“我们去到他家里家访，家里连件像样的家具都没有，更别说孩子的学习用具，都靠学校和同学之间资助。”每次到村落宣传，吕志贤都会专门为这个孩子买一些学习用品，过节的时候还带孩子来镇上添上几件新衣裳。他说：“要是能帮上忙就多做点，谁家没点难事。”
吕志贤进入村庄开展法治安全宣传。 夏阳春 摄吕志贤家在距离牙屯堡站直线距离120多公里的融安县城，其爱人潘菲是融安火车站的临时身份证制证窗口的工作人员，孩子一个刚上初中，一个还在上幼儿园。今年春节，因工作原因，吕志贤大年初二便离家回到牙屯堡站开展线路安全工作。对此，潘菲没有半点怨言。“他守护线路，我守护家。无论生活和工作多艰辛，只要夫妻同心，一定会把工作干好。”潘菲说。
今年春运是吕志贤在牙屯堡站值守的第四个春运，年前他守护着旅客回家团聚，年后他守护着旅客乘车复工奔向新的希望。“每次巡查爬上了山顶，看着满载旅客的列车平安通过时，我就觉得自己的工作充满了意义。”他说。
吕志贤甘于寂寞，甘于奉献，是深山里的最美“独行侠”。在其精心努力下，他的辖区创下了线路治安安全1095天的好成绩，辖区治安事件“零发生”。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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