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

中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”******

　　(新春见闻)中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”

　　中新社青海湟中2月4日电 题：中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”

　　作者 李隽

　　“我是‘孙悟空’，我是‘财神’……”根据角色设计，一群小男孩早上7点半就挤在屋子里，为当日的“空中杂技”高台打脸谱。

　　每年的农历正月十三，是“中国民间文化艺术(高台)之乡”青海省湟中县拦隆口镇千户营村老老少少最期待的日子。

　　被称为“空中杂技”的高台在千户营村已有600多年历史，是将装扮着传统戏剧人物的孩童，绑在接近两层楼高的木料或铁杆上，其下有台板支撑，讲述《五虎上将》《封神榜》《大闹天宫》等传统戏剧故事，是集当地绘画、刺绣、木雕等民间技艺于一体的高空造型艺术，以高、悬、妙、奇著称。2008年被列入中国第二批“国家级非物质文化遗产名录”。

　　“老辈人说千户营高台是明代洪武年间从南京传到这里的，到我这一辈是第13代。”61岁的千户营高台国家级非遗传承人李富先说，“高台娃娃都是五六岁的小娃娃，要勇敢能吃苦才能绑，长大了体重大了，在高台上不稳当。”

　　上午10点半，村民们在村里山神庙集合，20多个扮了相的小男孩依次顺着梯子爬上屋顶，高台匠人根据戏剧曲目，将他们用红布绑在踏板上。一旁，没有“抢到”扮相的孩子一脸羡慕。

　　“高台娃娃都是故事里菩萨、英雄的化身，寓意吉祥，村里的孩子每年都抢着上高台，稍有犹豫就错失良机。”千户营高台第14代传人之一陈虎邦说，“我们小时候抢扮相，老一辈都说‘莫等，一等就是3年。’”

　　“一等就是3年，很多娃娃3年后就长大很多，想绑也绑不成了。”李富先说，按照老人们留下的规矩，绑高台，一绑三年才能换人，自己六岁时就绑过。

　　每年因戏剧曲目不同，高台造型也会有差异，但脚踏鳌头、面目狰狞的“魁星”高台，600年来从未改变。

　　“‘魁星’寓意‘点状元’，村里考大学的人家，都搭红祈福希望独占鳌头。”李富先说，千户营的高台从最初的三台，到之后的五台、七台、九台，绑单不绑双，所以现在增加到了十九台。

　　中午12点，伴着一阵鞭炮和锣鼓声，以千户营高台为主的社火队开始表演，所到之处欢呼吆喝声不断，不时有村民上前搭红祈福。

　　社火队中，与“空中杂技”高台有异曲同工之妙的高跷表演惊险吸睛。“哪吒”“悟空”等20多个戏剧人物踩着两米多高的高跷扭着身子，诙谐生动。

　　“最高的高跷有三米多，有三四十斤重，也是我们湟中的特色。”据陈虎邦介绍，湟中县鲁沙尔镇是“中国民间文化艺术(高跷)之乡”，正月里踩高跷被民众称为“空中舞蹈”。

　　在地处中国西北的青海省农业区，多地都有高台、高跷表演传统，只是千户营的表演文化底蕴更为深厚，小孩子们争抢着绑高台的场景也独树一帜。

　　“老人们都说过年时绑了高台，踩高跷，孩子们身体健康、学业有成，来年事事都会吉祥如意。”李富先说。(完)