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
中国历史文化名城山西新绛的“非遗年味”******
(新春走基层)中国历史文化名城山西新绛的“非遗年味”
中新网运城1月15日电 题：中国历史文化名城山西新绛的“非遗年味”
作者 杨佩佩
木版年画、澄泥砚、面塑、剪纸、宫灯……临近春节，中国历史文化名城山西省运城市新绛县“非遗年味”渐浓。当地手艺人或印、或刻、或捏、或剪、或雕，一件件作品跃然指尖，民众感受着过年的乐趣。
连日来，山西绛州木版年画传承人吴百锁异常繁忙，春节订单不断，他每天从清晨开始印制年画直到深夜。“虽然忙碌，但这浓浓的年味让我乐在其中。年画最能体现年味，今年的订单除门神、‘福’字外，福兔年画也很受民众喜爱。”
福兔年画。 刘鹏 摄用棕刷饱蘸墨汁，均匀刷往雕刻好的木版，再将一张红纸轻轻覆在其上，然后用趟子从中心部位向四周趟平，自红纸一角轻轻提起，一只兔子跃然纸上。吴百锁介绍，作品中的主要元素是新春生肖“兔”，还加入白菜、钱币、元宝等元素，以此传递新春祝福。
“每天能制作300余幅年画，家里人帮忙包装、邮寄等，为即将到来的春节增添年味。”吴百锁说，赶制订单之余，他还要忙着参加多场春节活动，现场为民众制作木版年画，展示这一非遗技艺。
山西绛州木版年画传承人吴百锁制作木版年画。 刘鹏 摄同样忙碌的支藕叶是国家级非物质文化遗产项目新绛面塑传承人。记者在支藕叶的家中看到，她拿出一块提前做好的面团，经过指尖的捏、搓、揉、压、划等，顷刻之间，一只栩栩如生的兔子便制作完成。
面塑是流行于黄河流域的中国民间传统艺术之一。据记载，自宋代起，新绛县就有制作面塑的传统。每逢传统佳节，这里家家户户都会依照当地习俗，用上等小麦磨成面粉，制作面塑。
经过指尖的捏、搓、揉、压、划等，顷刻之间，一只栩栩如生的兔子便制作完成。 武俊杰 摄现年70岁的支藕叶从小便跟着家人学习面塑技艺，至今已有50余年。其间，她经过不断学习，在传统基础上进行创新，题材更加多样化。为迎接兔年春节的到来，支藕叶创作《兔年吉祥送百财》。
“兔子、鱼、白菜等元素都有很好的寓意，通过面塑作品为民众送上祝福，迎接新春。”支藕叶说，临近春节，当地的面塑手艺人都很忙碌，其中有很多是自己的徒弟，让她很是欣慰。
为迎接兔年春节的到来，支藕叶创作《兔年吉祥送百财》。 武俊杰 摄进入腊月以来，这座历史文化名城的宫灯制作技艺传承人冯怀林同样订单不断。在他看来，宫灯是每一个新春的等待与绽放，是历史留给现代民众的一种财富。
宫灯又称宫廷花灯，始于东汉、盛于隋唐，主要是以细木为骨架，镶以绢纱和玻璃，绘以各种寓意美好的图案。绛州宫灯在此基础上，融入剪纸、青花瓷等传统艺术元素，以适应当代人审美需求。
一把钝刀将飞禽走兽雕刻得栩栩如生，一支秃笔把传统技艺展现得淋漓尽致。 武俊杰 摄在冯怀林的家中，屋内院外随处可见挂着的宫灯，一把钝刀将飞禽走兽雕刻得栩栩如生，一支秃笔把传统技艺展现得淋漓尽致。冯怀林介绍，宫灯制作包括选材、设计、推平抛光、镂空、打磨等20余道工序。
20余年来，冯怀林在传承清代宫廷技艺的同时，掌握绘画、书法等多种技艺，并进行融合创新。他的宫灯用料考究，工艺精湛，因此慕名者众多。“春节前后最是忙碌，有很多来自山西、陕西、北京、浙江等地的订单。”冯怀林说，希望宫灯能够“点亮”新的一年。(完)
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