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
对话|蔡斌:从“刻骨铭心”,到“尽我所能”******
时隔十个月,中国女排再次登上了奔赴国际赛场的航班。
2022年世界女排联赛将于5月31日启幕。中国女排今日从广州飞赴土耳其安卡拉,巴黎周期征程由此展开。6月1日,她们将迎来本次比赛的第一个对手荷兰队,这也是新一届中国女排的首次亮相。
未来一个半月的时间里,中国女排将辗转多地比赛、训练,其间不回国。类似经历,队内诸多年轻球员从未有过。迎接新女排的第一次大考,已经开始。
时隔十余年,蔡斌再次拿起了中国女排的帅印。
东京奥运会的场景仍历历在目。在许多球迷心中,最好的球队,走好了一步步过程,却错过了最好的结果。
这份遗憾,需要弥补。尽管关于2009年的记忆并不美好,但56岁的蔡斌,还是决定在此刻重新接手中国女排。
球队出发前夕,蔡斌向中新体育讲述了两次执教中国女排时的不同心境。在曾经那段“刻骨铭心”的经历过后,这一次,他渴望为这支队伍尽己所能。
中新体育:自4月中旬集结以来,新一届中国女排在漳州备战月余。球队近况如何,在哪些方面进行了针对性训练?
蔡斌:队伍现在士气非常好,球员训练的积极性与投入程度也都很好。
由于球队阵容较新,近期训练更多着重于整体配合,也已形成了一个框架。体能是另一重点,毕竟这次出国时间达一个半月,体能储备对球队而言十分重要。
防伤、防病也很关键,而且国外在对待疫情上可能与国内不同,球队在这方面还有预案。这次出国参赛,任务还是比较重的。
在漳州的这段时间,球队进入到整体磨合期,确定了基本的打法。但受时间所限,中间有些需要填充的内容,我们还没来得及完成。
随着世界女排联赛揭幕,我们会以练促赛、以赛代练。
中新体育:包括世界女排联赛在内,球队今年有何具体目标?
蔡斌:今年世界女排联赛与往年不同,它与巴黎奥运会积分相关联。因此在锻炼队伍的同时,我们还需考虑最后的成绩,两者兼顾。
中国女排报名大名单包括24位球员。每站比赛开始前,会从中选出14人参赛,不同站之间可以替换球员。考虑到此次中国女排阵容较新,球队需要通过比赛加以磨炼与磨合。
对于世界女排联赛,我们第一步要进入前八,然后再继续往前冲,全力去拼。
今年还有女排世锦赛,我们也要争取好的成绩。这两项赛事,涉及中国女排的世界排名。
中新体育:随着名单公布,袁心玥成为中国女排队长。如何评价她?
蔡斌:从年龄、进入国家队的时间、奥运冠军的资历以及在这次集训中的表现等各方面看,袁心玥很胜任队长这一角色。
成为队长后,作为教练的左膀右臂,袁心玥所承担的比以前多。我会给她一定的宽松,希望她不要给自己太大压力,否则反而会放不开。
我希望袁心玥在球场上敢于承担、敢于拼搏,同时也应该允许自己的失误,不要背上太重的包袱,能够大胆、放开地去冲击对手。
中新体育:自接手球队以来,遇到了哪些困难?
蔡斌:困难随时都有,包括技术或其他方面。但我认为,从事竞技体育的人,不应该惧怕困难,我们本就应该解决困难。像比赛中,对手就在制造困难,我们需要克服它才能赢球。
对于困难,我相信球队上下会保持积极的心态,敢于挑战、敢于面对。
思想上,我们从为国奉献、集体主义、拼搏精神入手,把整体团队精神建设好。
中新体育:外界很关心朱婷、张常宁的情况。如果恢复较好,她们可能参加世锦赛吗?
蔡斌:不仅是朱婷、张常宁,中国女排的大门向所有高手敞开。队伍在不断前进,我们会根据球队的发展,以及每个人不同的情况去评定、衡量。
我们的指导思想是,每个人都要愿意为国家效力,愿意为中国女排效力,这个首先一定要有。
中新体育:中国女排在东京奥运会上留下了遗憾,此时接手球队需要勇气。对于“二进宫”而言,承受的压力可能更大。何种原因促使你作出了这一决定?
蔡斌:主要的原因,还是出于对排球的这份热爱。
2009年,我曾担任中国女排主教练。那时我用了4个字来形容:刻骨铭心。
在我看来,有很多地方值得总结,值得自己反思。通过这些年的锻炼,至少在排球上,现在的我可能想法更加全面、更加成熟。
至于压力,我也思考过这一问题。无论哪个岗位,都会有不同的压力,关键在于如何看待压力与承受压力的能力。
任何教练都有压力,但作为中国女排主教练,就要把工作做得更好、更细,因为这支队伍的受关注程度不一样。
中国女排是一支光荣的团队。我进入中国女排,也带着使命与任务,要继续传承、发扬中国女排精神。希望每一届中国女排的队员,都能以这种精神作为动力。
所以第一步,我们要在比赛中打出士气与霸气。我对这批中国女排球员有信心,我们还能往前冲。
中新体育:时隔多年再次执教中国女排,有何不同感受?
蔡斌:现在的条件,比2009年更好。比如人员方面,首次执教中国女排时,我刚要推动主攻接发球,可那时能接能打的主攻手非常少。
这些年,中国女排一直向高水平发展,根据自己的特点,紧跟了世界的潮流。在技术的全面性上,我们还要继续加油。
中新体育:你用“刻骨铭心”形容上一次的执教经历。这一回,会有怎样的期待?
蔡斌:尽我所能。尽我所能,把中国女排这支队伍带好。
这不光是在成绩上,我希望能够把中国女排的团队精神与拼搏精神,继续传承下去。
我们会划分出不同时间段,希望通过每个阶段的努力,最终能够见到效果。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |