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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

贵州加快水利现代化建设 全面提升水安全保障能力******

　　多彩贵州网讯（本网记者 彭典徐昆）1月10日，记者从省政府新闻办召开的贵州水利“百库大会战”新闻发布会上获悉，贵州加快水利现代化建设，全面提升水安全保障能力。

　　省水利厅将深入实施贵州省“十四五”水利发展规划、贵州省水网建设规划等重点规划，围绕提升水安全保障能力、破解工程性缺水问题、推动水利高质量发展目标，全力以赴加快水利现代化建设。

新闻发布会现场

　　加快贵州水网建设，全面提升水安全保障能力。围绕建设“一核四区”大水网，以水利“百库大会战”为抓手，重点推进凤山、观音等在建工程建设，新开工花滩子、英武、石龙等一批大中小型水库，加快黔中、夹岩调水大通道建设和水库配套输配水网络建设，实施一批引提调水和连通工程，推进农村供水管网和灌区建设，全面保障城镇、30户以上村寨、300亩以上连片耕地、高标准农田和产业园区等用水需求。“十四五”期基本建成黔中水网和黔西北水网，同步推进黔东南、黔东北、黔西南水网建设，到2035年全面形成贵州大水网。

　　加快水旱灾害防御体系建设，全力保障人民群众安全。深入落实“两个坚持，三个转变”的防灾减灾救灾理念，按照“消隐患、强弱项”的思路，加强大江大河主要支流和中小河流治理、病险水库除险加固、山洪灾害防治、城市防洪体系建设，强化流域防洪调度，探索推进数字孪生流域建设，整体提升洪涝灾害防御能力和超标准洪水应对能力，保障人民群众生命财产安全和经济社会健康稳定发展。

　　加快供水“四化”建设，提升城乡供水保障能力。全面推进输配水网络建设，打通生产生活生态用水“最后一公里”。按照“规模化发展、标准化建设、专业化管理、企业化运营”的思路，整体推进城乡供水一体化发展，助力乡村振兴。

　　加快水生态治理修复，守好“两江”生态屏障。坚持绿色发展、水利先行的思路，系统推进水土流失综合治理、生态清洁型小流域综合治理、重点河湖生态修复、小水电分类整改和绿色转型升级、水系连通及水美乡村建设、湖库生态渔业发展，全面加强水生态文明建设和水生态产业发展。

　　加快智慧水利建设，全面提升水利信息化水平。按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求，以保障流域防洪、供水和水生态的安全为目标，以提升流域综合治理和管理能力为核心，以提升水利监测现代化水平为支撑，围绕“一云一网一平台”总体框架，推进云计算、大数据、移动互联、物联网、5G等新一代信息技术与水利活动全面深度融合，加快数字化转型，积极推进数字孪生流域、数字孪生水利工程项目试点建设，逐步构建数字化、网络化、智能化的智慧水利体系。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）