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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
警惕！日本首相访美，释放多重危险信号******
中新网北京1月13日电(记者 甘甜) 当地时间1月13日，日本首相岸田文雄开启任上首次访美行，将与美国总统拜登在白宫会晤，以求进一步深化日美同盟关系。
但会谈还未开始，日媒却惦记上中国，字里行间不断鼓噪“抗衡中国”，谋求扩军备武。其背后所释放的“危险信号”，值得警惕。
资料图：日本首相岸田文雄。岸田访美，旨在“抗衡中国”？
岸田文雄从9日起开始欧美五国访问。美国，无疑是最为重要的一站。
连日来，日媒频频“放风”，称拜登回应日方请求、决定与岸田举行会谈，是因为“与中国的竞争成为最优先课题”。
日美外长、防长也于11日在华盛顿开会预热。日本共同社称，日美高级官员同意中国对“印太地区构成最大的战略挑战”，宣称要加强威慑，将两国安全条约的范围扩大到太空。
在日美首脑会谈中，两国还可能聚焦哪些议题？
据多家日媒消息，拜登与岸田将讨论俄乌局势、气候变化以及经济问题。岸田还将介绍在新版《国家安全保障战略》中提出的彻底强化防卫力和大幅增加防卫费。
消息人士透露，双方拟就加强核能发电和液化天然气(LNG)等能源领域合作达成共识；为“抗衡中国”，在包括半导体、人工智能(AI)、量子等尖端技术在内的经济安保领域扩大合作。
会谈后，双方预计将发表以安全保障为中心的联合声明，强调推动“自由开放的印太地区”的重要性，并再次确认《日美安全保障条约》第五条适用于所谓的“尖阁诸岛”(即中国钓鱼岛及其附属岛屿——记者注)。
中国社会科学院日本研究所研究员吕耀东认为，日本将借首相岸田此访进一步渲染“中国威胁”。从炒作南海问题，到宣称乌克兰危机可能会在东亚发生，如何应对这些所谓的“地区威胁论”，或将是此次会谈的主要内容。
资料图：停泊在日本横须贺美军基地的美国“里根号”核动力航母。日本想要“成为矛的一部分”
近段时间以来，日本野心外露，不满足于过去自卫队作“盾”、美军作“矛”的分工，也想“成为矛的一部分”。
2022年底，日本政府正式通过三份重磅安保政策文件。其中，新版《国家安全保障战略》宣称，日本应拥有“反击能力”，即“对敌基地攻击能力”。
日本政府2022年底还通过了2023财年政府预算草案，防卫预算达68219亿日元。其中，购买美制“战斧”巡航导弹预算为2113亿日元，获取远程攻击性导弹及相关预算高达1.4万亿日元。
吕耀东表示，值得注意的是，继美国发布“国家安全战略”后，日本也敲定了三份安保政策文件。也就是说，“过去日本的安全由美国来保护，而现在日本也要保护其盟国美国，因此其自称需要攻击性武器。”
外交学院国际关系研究所教授周永生还指出，“日本拥有‘反击能力’后，等于过去所说的‘专守防卫’政策被抛弃，和平宪法也被架空，出现了和战后自我约束的军事战略完全不同的、没有任何约束的军事战略。”
日本在军事“松绑”的路上越走越远，引发多方担忧和反对。
从东京首相官邸门前到广岛市内，日本民众发起抗议行动，高呼“不准增加军费” “反对大增军备和大增税”，抨击三份安保政策文件是违反宪法的“暴行”。
还有日本民众直言，“日本政府增加军费投入，这肯定威胁到我们的生存。这是绝对不应该做的政治行为。”
近日，韩国外交部负责人重申政府既定立场，即日本的国防国安政策要“朝着有利于地区和平稳定、坚持和平宪法精神的方向，公开透明地运行”。
中国外交部发言人汪文斌日前也强调，中方再次敦促日方恪守中日四个政治文件各项原则，切实将“互为合作伙伴、互不构成威胁”这一政治共识体现到政策上，落实到行动中，尊重亚洲邻国的安全关切，在军事安全领域谨言慎行。
1月11日，华盛顿，日本防卫大臣滨田靖一(左)与美国国务卿布林肯(右)握手。岸田为何此时对美“投怀送抱”？
就在岸田政府向美国“投怀送抱”之际，其国内执政却危机四伏。
2022年底，日本内阁陷入“辞职多米诺”，多名成员因政治资金使用等问题相继辞职。岸田本人也被曝政治资金收支报告中有近百张“空白发票”，引发争议。自民党一些要扳倒岸田势力的反对派，还在利用他提出的“通过增税支撑防卫费”问题施压。
丑闻不断，岸田内阁支持率持续走低。自1月7日起为期3天的舆论调查结果显示，岸田内阁的支持率仅为33%。另一项日本全国最新舆论调查则显示，46%的受访者认为岸田应在2023年上半年辞职。
在此情况下岸田为何要外访，就不难判断了，周永生指出，“过去一旦内政出现问题、支持率下降，安倍就会借用外交手段，岸田也学会了这招，想寻求美国支持，减少内部压力，同时通过此次访问取得外交成果，挽回低迷的支持率。”
但如今的日本物价高涨，经济数据表现疲软，民众叫苦不迭，岸田政府若不顾民众声音，执意制造分裂对抗，其谋算或许终难如愿。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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