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
动车“体检师”精心守护广深港高铁列车安全******
中新社广州1月14日电 题：动车“体检师”精心守护广深港高铁列车安全
中新社记者 郭军
凌晨时分，在南方潮湿的空气中，一列“复兴号”列车缓缓驶入广州南动车运用所一二级检修库，这里专门针对动车组列车进行检查、测试、维修和养护等作业。广深港高铁福田至香港西九龙段即将恢复运营之际，记者深夜探访了这个中国华南地区最大的动车检修所。
图为1月12日晚，广东省广州市，广州南动车运用所工作人员检修广深港高铁“复兴号”列车。 中新社记者 陈骥旻 摄据介绍，广铁集团广州动车段组织动车“体检师”，为即将担当广深港高铁交路的动车组列车开展深度检查和养护，认真做好动车组性能调试、消毒等工作，为广深港高铁福田至香港西九龙段正式恢复运营做足了准备。
走进检修库，一列“复兴号”列车停在轨道上，几名工作人员正在列车两侧和车顶上进行检修作业，偌大的检修库内略显安静，偶尔听见受电弓断电时发出的噼啪声。
图为1月12日晚，广东省广州市，一列广深港高铁“复兴号”列车停靠在广州南动车运用所一二级检修库内等待检修。 中新社记者 陈骥旻 摄“这一列广深港高铁‘复兴号’列车今晚将接受一级检修，四名工作人员要花上两个半小时来完成这项工作。”广州动车段广州南动车运用所助理工程师周帅介绍说，重点是做好列车走行部、内部服务设施、车顶的检修。
不仅是细致入微，还要面面俱到。轨道之下，长长的地沟也要走一遍，工作人员手里的手电筒既有照明的作用，同时还有摄像头在上面，检查到的每一处也会有影像记录下来。
每一处检查，既靠眼力，也有科技加持。车组轮对、牵引电机、齿轮箱等部件都是检查的重点，一旦发现故障，工作人员就会及时向上级汇报，然后再由专门的工作人员过来维修。
图为1月12日晚，广东省广州市，广州南动车运用所工作人员在广深港高铁“复兴号”列车内开展检修工作。 中新社记者 陈骥旻 摄“整个转向架最重要的东西是轮对，主要检查它的踏面，看上面有没有割伤、烙伤等伤痕。”正在进行检修作业的工作人员罗前说。他又指向车体下一个类似充气轮胎的部件说道：“这是空气弹簧，属于车体与转向架之间的连接，我们检查主要是确保它没有裂纹和鼓泡，它的作用主要是调整车体的左右平衡。”
列车断电之后，记者随工作人员来到列车顶部。这里重点检查受电弓、避雷器等高压设备。
据介绍，按照检修作业标准，“复兴号”列车每行驶8000公里，便要接受一次一级检修。除了检修以外，为了即将到来的广深港高铁福田至香港西九龙段逐步恢复运营，广州南动车运用所也已经提前开展相关的试运行工作。
为了确保广深港高铁再次开行，广州动车段一共组织了6列标准组“复兴号”列车。“我们从8号就安排机械师随车开展试运行工作，持续开展了五天，每天都是保证车组正常地按照后续开行的交路行驶，空车不载客。我们能够、也有信心，在广深港再次开通时承担确保车组运行的任务。”周帅说道。
据介绍，广州动车段还专门挑选了24位素质高、形象好、业务高的随车机械师参与车组值乘作业，同时专门对他们进行了外事和应急培训，以确保车组在线上运行安全。(完)
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