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
业界论道体育产业发展:“新物种”涌现 尝试才有机会******
中新网北京1月12日电(记者 王昊) 11日,以“等待上场”为主题的懒熊体育•第七届体育产业嘉年华在北京举行。诸多中国体育业内人士齐聚一堂,探讨中国体育产业发展相关话题。虽然过去几年中国体育产业受到疫情影响,但冬奥营销成为很好的范例,一些“小众项目”发展迅速,而在女性体育领域,同样不乏亮点。
活动现场。主办方供图活动中,懒熊体育创始人、CEO韩牧做了“等待上场”的主题演讲。他认为,过去三年间的体育产业,一些投资行为受到疫情影响,但依旧涌现出新的增长点。“那就是众多我们称之为‘小众运动’的项目陆续出现。2021年的飞盘、滑雪,2022又出现了桨板、腰旗橄榄球、匹克球、露营的大热。” 韩牧介绍。
他说,这些小众的项目在争夺大众项目用户的同时,彼此之间也形成了红海,优胜劣汰后开始自我进化,进而诞生了很多新的“物种”。“在过去三年,事实上体育产业一直在涌现这样的‘新物种’,虽然有些并没有活下来,但对体育产业来说,尝试才有机会。”
北京冬奥会的举办是近几年中国体育产业发展的重要事件,北京冬奥会的招商从2017年2月份正式启动,与比较大的赞助商签约后,形成了品牌效应,很多大企业形成了做冬奥营销、深度参与冬奥筹办的示范效应。
活动现场。主办方供图北京冬奥组委赞助销售处处长王剑在嘉年华论坛上分享:“原来的规划是一边着手寻找与奥运相关或者有体育基因的大品牌,一边去寻找结合冬奥会倒计时的时间节点。但是2020年疫情之后很多事需要调整,有很多工作推倒重来,已签约的赞助商要共同去面对这些赛事筹办过程中的改变。”
“冬奥会期间,我们做了很多赞助企业商业权益兑现的案例,挖掘、整合了各个闭环之间的商业资源。此外,我们还挖掘了一些赛场内非闭环的区域,给消费者留下一个想象空间。”王剑介绍。
活动现场。主办方供图此外,在过去的2022年,女性体育有诸多亮点。中国女篮前队长邵婷在嘉年华的相关主题论坛分享了自己观察到现象。“现在的女性运动员更加自信、更加主动,她们更愿意、更希望去展现自己。”
邵婷说,希望通过自身的力量去影响、扩大女性参与体育运动的方式和途径。“其实对于女性运动员的关注更多是在竞技水平上面。但我们除了要去在竞技比赛中展现实力,在平时也应该去说好女性体育的故事。”(完)
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