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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

光明文创联合国礼团队、非遗大师，三大IP共同打造《财福满堂》癸卯兔年纪念章******

　　2023癸卯兔年即将来临，中国及世界多国都在新年到来前发行生肖类纪念品，以此来表达对中国新年的祝福。

　　在众多生肖纪念品中，一套名为《财福满堂》的癸卯兔年纪念章正对外发行。

　　这套纪念章由光明文创和北京工美集团有限责任公司技术中心联合出品。其中，光明文创是光明日报直属文化企业——光明实业总公司独家注册运营的央媒旗下特色文化品牌，在文创领域具有极大影响力和品牌价值。

　　为弘扬中国传统生肖文化，表达新年祝福，光明文创全力打造了此套2023年生肖纪念品——癸卯兔年纪念章，并特请北京工美集团有限责任公司技术中心负责纪念章设计和制作全流程。

　　北京工美集团有限责任公司技术中心是北京工美集团的核心研发单位，拥有实力雄厚的研发设计师团队，成员毕业于清华美院、中央美院等。数十年来，技术中心一直承担着国家级礼品的设计生产任务，2008年成功设计制作了北京奥运会会徽发布载体“北京奥运徽宝——中国印”等，是享誉内外的“国礼团队”。

　　为确保一流设计、最高标准，癸卯兔年纪念章的设计和创作由北京工美集团的首席设计师冯超亲自领队。同时，设计团队还特别邀请了国家级非遗项目“蔚县剪纸”的代表性传承人——周广大师加入。“蔚县剪纸”和古老的生肖文化相结合，贯穿于纪念章的设计中，使其具有极高的艺术价值和文化价值。

　　纪念章外形为经典圆形造型，正面以兔子为题材，采用了彩印蔚县剪纸的形式，周围点缀敦煌花卉纹饰，并融入牡丹纹、如意、铜钱元素；背面结合了十二月份及十二花神元素，相互呼应，寓意一年四季。

　　整套纪念章在工艺上还做出了大胆创新，将彩印工艺和花丝工艺二者结合，使得整体造型更别致美观。

　　此次发行的《财福满堂》癸卯兔年纪念章，共分三个不同系列：金色套装、银色套装和黄铜套装，分别对应金银材质、银质和黄铜材质，每个系列均包含十二枚纪念章。金银作为贵金属而言，一直担当着比较稳定的保值功能，为纪念章的价值锦上添花。

　　金色套装共将发行3000套，银色套装共将发行5000套，黄铜套装共将发行10000套。每套纪念章都具有唯一编号，防伪可查，枚枚保真，既保证了每枚纪念章的唯一性，也使其具有极大的稀缺性。

　　十二生肖是我国传统民俗文化的重要组成部分，久远的生肖文化使中国人的精神、命运和情感紧紧联系在一起，构成了每个人终生的文化情结。正因如此，生肖一直是收藏界的一个永恒的题材。

　　不同于以往的生肖类纪念品，《财福满堂》癸卯兔年纪念章是著名文化品牌、国礼团队和国家级非遗大师，三大顶尖IP首次合作的首个成果，这在同领域是史无前例的。

　　由权威文化品牌牵头，国礼团队担当重任，国家级非遗大师助力，《财福满堂》癸卯兔年纪念章实为同类收藏领域登峰造极之作。作为贺岁与生肖文化的献礼，《财福满堂》癸卯兔年纪念章实为一款极其稀有珍贵的艺术藏品。

　　《财福满堂》癸卯兔年纪念章光明文创咨询热线

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　　来源 / 光明文创

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）