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
音乐架桥 海内外共享欢乐春节和合之美******
中新网郑州1月15日电 (记者 韩章云)1月14日,正值中国北方小年,文化和旅游部2023年“欢乐春节”全球活动启动仪式暨“欢乐春节和合共生”音乐会在河南郑州举行。
本次活动由文化和旅游部指导,中国对外文化交流协会、河南省文化和旅游厅联合主办。文化和旅游部部长胡和平致辞并宣布活动启动,河南省省长王凯出席仪式并致辞。
文化和旅游部部长胡和平宣布2023年“欢乐春节”启动。 程航 摄小年夜的河南艺术中心大剧院灯火璀璨,一排排红灯笼、软萌可爱的兔子吉祥物装点出浓浓的中国年味儿。中西合璧的音乐会,面向全球进行直播,以音乐架桥,与海内外观众共享中国春节和合之美。多年来,频频“出海”“出圈”的中国优秀文化,在带去独特体验的同时,也增进了文明交流互鉴。
“文化大餐”中西合璧、古今交融展和合之美
自2001年起连续举办22年的“欢乐春节”活动,已覆盖全球100多个国家,越来越多的文化元素融入到“欢乐春节”活动中,越来越多的外国民众加入到庆祝中国春节的人群中。
在此基础上,“欢乐春节和合共生”音乐会的节目设计中西合璧,古今交融,为海内外观众呈上精心烹制的“文化大餐”,共享中国春节的文化之美、生活之美、和合之美。
音乐会分为“天、地、人、和”四个篇章。在古风国韵的基底上,以传统民乐入题,巧妙运用古乐、民乐、交响乐、琵琶、街舞、芭蕾舞、太极拳、剪纸等中西文化元素,呈现中西文化交流与碰撞的和谐之美,向世界传达中华文化“和合与共”的哲学思辨和中国智慧。
中央民族乐团的古乐演奏《颂·黄钟大吕》,贾湖骨笛、编钟、编磬等12种乐器的交相呼应,将华夏文明的礼乐文化铺展在观众面前,气势恢宏、庄重肃穆,展现出新春佳节盛大的仪式感。
中央民族乐团的古乐演奏《颂·黄钟大吕》。 韩章云 摄如果说古风元素让音乐会文化气息十足,而科技元素的运用带来的则是满满的现代感与时尚感。
著名琵琶演奏家赵聪与虚拟歌手洛天依跨界合作的“元宇宙”风格作品《神鸟》,随着琴弦拨动,殷商甲骨文、青铜文化与古蜀三星堆文明不期相遇,开启一段穿越时空的奇妙之旅。
琵琶演奏家赵聪演奏《神鸟》。 韩章云 摄《太极随想曲》则融合钢琴、古琴演奏,电子音乐、太极拳、街舞等艺术形式,碰撞出世界非物质文化遗产太极拳以及太极文化的独特魅力。
最独特的当属中国名曲《茉莉花》和意大利歌剧《图兰朵》中的著名咏叹调《今夜无人入睡》的旋律完美交融,来自全球各地不同肤色的人们用中文“云合唱”《让世界充满爱》……音乐架起桥梁,节日铺陈欢庆底色,天地人和,和合共生,奏响春之欢乐乐章。
据导演组介绍,本次音乐会历经半年多筹划,260人参与演出,超500人的导演团队先后在北京、上海、河南等七个不同的摄影棚完成创作置景与拍摄制作。
图为2023年“欢乐春节”启动仪式现场展出的非遗项目牡丹香包。 韩章云 摄中国优秀文化频频“出海”“出圈”促文明互鉴
春节作为中华民族的重要传统节日,凝结着中华文明的精神标识和文化精神,蕴含着辞旧迎新、团圆、幸福、和谐、安宁等丰富的文化内涵,与全人类的共同价值高度契合。
文化和旅游部部长胡和平在致辞中说,“欢乐春节”活动自2001年推出以来,风靡海内外,形成品牌,逐步成为全球共庆共享的文化嘉年华,助力民心相通,推进人文交流的桥梁纽带,也是中华文化走向世界、世界人民读懂中国的美丽窗口。
“我们真诚期待以举办‘欢乐春节’活动为契机,不断深化拓展中外文化和旅游交流合作,构筑文明交流互鉴宽广平台,以凸显中华文化符号、丰富价值内涵的艺术作品、文化产品、交流活动,共绘相知相亲‘同心圆’,扩大互信互利‘朋友圈’,为构建人类命运共同体、开创人类更加美好的未来携手努力、续写华章。”胡和平说。
当晚启动仪式后的文艺演出中,国家一级演员、著名豫剧表演艺术家汪荃珍表演了豫剧《抬花轿》选段。她表示,这一节目的选取背后有着更深刻的含义。
“老一辈的豫剧表演艺术家早已‘抬着花轿’走出国门,在世界各地演出,备受海外观众的喜爱。”汪荃珍说,艺术无国界,美好的艺术表演会引发观众的共鸣。“在小年夜为海内外观众表演《抬花轿》选段,希望他们能感受到中国春节的喜庆氛围,祝愿大家能度过一个祥和、欢乐的春节。”
图为2023年“欢乐春节”启动仪式后的文艺演出,豫剧表演艺术家演出豫剧经典选段。 程航 摄当晚,郑州歌舞剧院的古典舞蹈《唐宫夜宴》再次上演,俏皮可爱的“唐宫小姐姐”们与海内外观众共贺佳节。
在春节前夕再次演出《唐宫夜宴》,舞蹈演员易星艳有很多感触。她表示,《唐宫夜宴》正是在春节被观众所知的,希望这个轻松、美好的舞蹈节目今年能继续带给大家独特的文化体验。
郑州歌舞剧院院长孙书杰介绍说,自2014年起,郑州歌舞剧院就承担国家对外文化交流演出,截至目前已出访40多个国家和地区,其中参与最多的对外文化交流活动正是“欢乐春节”。
“这些年参与对外文化交流活动,我们感触最深的就是越来越多的外国朋友对中国文化的关注和喜爱,《唐宫夜宴》火爆出圈,正是海内外观众对中国优秀文化艺术喜爱的一种表现。”孙书杰表示,郑州歌舞剧院已收到众多海外艺术团体、民间文艺组织的邀约,他相信不久后,包括《唐宫夜宴》在内的中国优秀文艺节目将在海外为观众带来独特的艺术体验。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |