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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

“无偿军援”泡汤，岛内舆论质问：美国的承诺可靠吗？******

　　【环球时报特约记者 程东】继参众两院分别表决通过总额高达8579亿美元的“2023财政年度国防授权法案”后，拜登签署了法案。民进党当局最期待的“无偿军援”泡汤，美国改为5年提供台湾100亿美元军援，舆论纷纷质问美国的承诺可靠吗？

　　美国“2023财政年度国防授权法案”涉台部分超过50页，是有史以来最长篇幅。内容涉及军事援助、对台军售、反制大陆以及美台交流等一系列议题。台湾《联合报》25日称，最受关注的是对台军援，法案授权2023—2027年通过美国国务院“军事融资”计划，提供台湾100亿美元无偿军援，每年最多20亿美元。不过根据美国立法规则，授权法案仅制定开支项目，只有拨款法案有权决定财政资金如何支配。而“2023财年综合拨款法案”并未拨款提供台湾无偿军援，仅提供最多20亿美元的贷款。美国《华尔街日报》称，台湾当局希望获得美国的无偿军援，而非贷款。但美国参议院拨款小组副主席、曾赴台强力推销波音客机的共和党参议员格雷厄姆称，对台贷款比赠款更合理，因为台湾很富裕。

　　其他方面，“国防授权法案”授权美方为台湾打造包括弹药及其他“适宜防卫武器”的“区域应变军备库”，并赋予台湾与北约组织南翼与东南翼地区、特定主要非北约盟友及菲律宾同样待遇，能优先取得美国“超额防卫物资”，同时煽动邀请台湾参加环太军演。此外，“拨款法案”在美国在台协会(AIT)预算下编列所谓“台湾学人计划”，提供包括美联邦政府官员等符合资格的美国公民赴台交流两年。

　　大陆国台办发言人朱凤莲24日回应说，这进一步表明美国内有一股势力挺台遏华贼心不死，企图在军事上武装支持“台独”分裂势力，为其递刀子、送枪炮，鼓动两岸对抗，在台海拱火，把台海推向战争边缘。她抨击民进党当局出于“台独”政治目的，顽固“倚美抗陆”“倚美谋独”，但“台独”没有出路，“倚美谋独”是绝路，任何人都不要低估中国人民捍卫国家主权和领土完整的坚强决心、坚定意志、强大能力。

　　台“国防部”和“外交部”24日称，法案“展现对台美关系及强化台湾安全的高度重视，敬表诚挚感谢”。《联合报》25日直言，简单来说，这是卖武器又顺便贷款给台湾，台湾“千万别高兴太早”。资深媒体人黄智贤称，美国光是用AIT在台湾指挥，已经不够用了，现在公然直接派公务员到台湾公务部门上班，“谁敢公开宣示，说上台绝对坚决抗拒美国？绝对不会对美国腿软下跪？”她说，不敢抗拒美国对台湾的控制，还说什么台湾人的尊严？

　　据《中国时报》25日报道，一项由美国杜克大学教授针对台湾安全进行的最新民调显示，当被问到“如果因为台湾宣布独立，大陆攻打台湾，美国政府会采取何种对策”时，选择“只提供武器”的人最多，占44.4%，然后依次为“出兵援助”(19.3%)、“只提供军事以外的援助”(13%)以及“什么都不做”(12.9%)。当被问到“台湾应加强军力还是采用比较温和的政策，以避免制造两岸紧张关系？”时，选择“采用温和政策”的人达到63.6%。调查团队成员表示，台湾民众实际上是看到美国如何援助乌克兰的情形后，“有了这种领悟”。

　　台湾中国文化大学政治研究所教授杨泰顺25日称，台湾未能争取到无偿军援，与美国预算拨款制度有一定关系，但“换个角度看，也只有美国这个制度，可以把台湾这个棋子玩得淋漓尽致”。《联合报》25日称，台湾如何不成为美国“抗中”的马前卒，进一步化解美国的压力，需要当局有智慧处理以及多数民众的认识与觉醒。

　　(环球时报)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）