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 。
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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
巴黎奥运会期待“空中出租车”******
新华社日内瓦1月10日电（记者 单磊）也许在2024年巴黎奥运会上，人们真的能看到“空中出租车”出现在巴黎上空。
4月29日，参观者在瑞典斯德哥尔摩举办 的电动车展上体验小鹏汇天 的飞行汽车。新华社记者 付一鸣 摄
德国一家无人机生产商Volocopter一直在研制飞行汽车 的项目 ，他们计划推出一款叫做velocity的无人机 ，或者叫做电动直升飞机。这种无人机（汽车）无人驾驶，靠地面人员操控驾驶。最快行驶速度可以达到每小时20公里，但其噪音只有普通直升飞机的四分之一 。
这家无人机厂商计划在巴黎奥运会开始之前将此产品推向市场，欧洲航空安全局执行主任帕特里克·凯则表示 ，无论这款无人机能否达到安全飞行标准 ，他们都会考虑将其列入巴黎奥运会使用范围之内。
凯说 ：“我需要保证这种唯一可以飞 的汽车是安全的，所以如果在2024年奥运会时你发现天上有什么东西在飞，那就表明它们 是安全 的 ，因为我们会检测它们的。”
凯表示这种“空中出租车”如果能成功 ，它们将会被使用在巴黎戴高乐机场和巴黎市中心之间 。“如果我们检测合格，就表明这种汽车的飞行是安全的 。我们的安全 的标准是和商业用途的普通客机一个标准，所以如果2024年你看到它们在飞 ，那它们就 是安全的。”凯说。
