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
黑龙江：白雪缘何变白金******
2022年12月17日，作为哈尔滨市的城市名片与享誉国内外的冬季旅游热门景区，以“冰雪之都，创意无限”为主题，第24届哈尔滨冰雪大世界开门纳客。据景区负责人介绍，景区建设了“元宇宙体验中心”，通过VR游乐设施体验、VR大空间、VR游戏等虚拟现实技术，让游客沉浸式体验冰雪乐趣。
哈尔滨冰雪大世界是哈尔滨市打造冰雪产业的一大亮点。多年来，哈尔滨市利用资源优势，全力推动冰雪产业提质增效，为该市乃至黑龙江省的旅游经济注入了活力。哈尔滨市文化广电和旅游局局长王洪新表示，哈尔滨市运用冰雪语言，展示哈尔滨的城市特质与资源优势、历史底蕴与激情活力，以此推动旅游产业高质量发展。
哈尔滨松花江冰雪嘉年华丁香女神在大门口热情迎接游客 哈尔滨市文化广电和旅游局供图
为提高冰雪整体竞争力，哈尔滨市各大冰雪景区在市场营销上下足功夫。各景区通过联合宣传、联合促销、联合经营、联合推介等手段，进一步提高了市场影响力和产品竞争力。如亚布力滑雪度假区实行三山资源整合统一经营，游客一卡在手畅滑三山，使当地滑雪市场空前活跃。
正值隆冬时节的哈尔滨，是赏冰乐雪、玩转北国的好地方。为了让优质冰雪项目走进千家万户，今年入冬前，哈尔滨市文化广电和旅游局赴厦门、南宁、昆明、桂林等10座城市进行冰雪营销，并亮相2023中国北方冰雪旅游海外推广季，向全球发布哈尔滨市得天独厚的冰雪资源。
哈尔滨市文化广电和旅游局推广营销处处长姜兆生表示，作为城市的鲜明标识和核心特色，哈尔滨已逐步建立起文化底蕴深厚、风情体验多元、消费链条完整、场景空间广阔、多种产业融合、国内市场领先的冰雪经济体系。
冰雪与艺术的深度融合是哈尔滨市繁荣冰雪产业的另一特色做法。每当冬季来临，哈尔滨市的各大冰雪景区通过举办俄罗斯歌舞演出、俄罗斯芭蕾舞演出、朝鲜歌舞演出、韩国歌舞演出、中外名家作品展等展示活动，吸引游客走进景区。同时，哈尔滨交响乐团、黑龙江省杂技团、黑龙江省京剧院、黑龙江省龙江剧艺术中心、黑龙江省评剧艺术中心等单位，每年驻场演出近万场次，满足了游客白天观景、晚上看戏的心愿。
“冰雪+节庆”也成为哈尔滨冰雪产业大发展大繁荣的助推器。于1985年创办的哈尔滨冰雪节，通过冰雪演艺、冰雪科技、冰雪群文、冰雪运动等深度融合，极大提高了哈尔滨市的冰雪知名度。兆麟公园冰灯艺术游园会、亚布力国际滑雪节、亚布力春雪节等以冰雪为主题的节庆活动，深受游客欢迎。来自江苏省南京市的游客崔先生说：“哈尔滨的冰雪节庆活动新鲜刺激，给人难以言说的美。”
目前哈尔滨市正在推动“冰雪文化之都”建设，作为其重要内容的哈尔滨之冬冰雪季，推出“相约冰城”“冰雪欢歌”“春雪之韵”三大冰雪文化旅游新篇章，以“冰雪体育”“冰雪经贸”“冰雪时尚”“冰雪创意”等八大板块活动为主线，打造100余项涵盖观览、民俗、体育、度假、极限挑战等内容的冰雪产品，为国内外游客提供一场形式新颖、内涵丰富、规模盛大的冰雪文化旅游盛会。
多年来，哈尔滨市在冰雪装备上不断发力，形成了以索道、魔毯、造雪机、滑雪板、戏雪游乐器材、滑雪服装等产品为主的冰雪产业。哈尔滨鸿基索道工程有限公司的客运架空索道、客运拖牵索道、滑雪输送机等系列产品出口到多个国家；哈尔滨万客特种设备有限公司推出的冰上风动艇，作为冰帆供游客使用；哈尔滨乾卯雪龙体育用品有限公司可以生产高山滑雪板、大众越野滑雪板等多种产品。
内容丰富、形式多样的冰雪赛事，是哈尔滨市推动冰雪产业做大做强的得意之笔。哈尔滨冰雪大世界国际冰雕邀请赛、太阳岛雪博会国际雪雕比赛、哈尔滨冬泳表演赛等众多冰雪赛事已成为很多游客每年期待的盛会。亚布力全国大众滑雪精英赛、哈尔滨市“U系列”青年滑冰比赛、哈尔滨短道滑冰邀请赛等冰雪赛事，也让哈尔滨的冰雪产业声名远播。哈尔滨伏尔加庄园举办的芬兰蒂亚马拉松越野滑雪比赛是哈尔滨首次引进世界知名品牌赛事，吸引近万名选手参加。
为了提高冰雪品牌传播度和美誉度，哈尔滨市每年都举办百万青少年上冰雪活动，在持续开展速度滑冰、高山滑雪、冰壶、冰球、雪地足球等冰雪项目培训的同时，还举办了哈尔滨中小学生冰球联赛、中小学生滑雪比赛等赛事活动，实现了课堂内向课堂外延伸、冰上向雪上延伸、传统项目向趣味项目延伸的目标，为冰雪产业的发展培养了大批预备人才。
今年冬季，哈尔滨市文化广电和旅游局推出了梦幻冰城之旅、趣体验冰雪之旅、冰雪艺术之旅、休闲度假滑雪之旅等10条冰雪特色旅游线路，涵盖冰雪亲子研学游、冰雪艺术游、冰雪运动游、休闲度假游、民俗风情游等主题，为游客领略哈尔滨冰雪魅力提供了便利。
哈尔滨市文化广电和旅游局副局长李耕表示，哈尔滨市冰雪资源丰富，下一步将在扩大冰雪品牌影响力上再度发力，通过创建精品景区、开展特色展示活动及营销推介活动、打造精美旅游纪念品等十大方式，推动哈尔滨文旅强市建设。（本报驻黑龙江记者 张建友）
