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
用公益诉讼筑牢网售处方药安全堤坝******
时本
远程诊疗、网上开方、送药上门……随着互联网医疗的蓬勃发展,网上药店让消费者足不出户就能快速获取药物,然而由此带来的药品误用、滥用、过量服用事件也时有发生。药品安全非同儿戏,网上用药安全该如何保障?近日,最高人民检察院发布了一批药品安全公益诉讼典型案例,其中北京铁路运输检察院办理的督促整治网络平台药店违法销售处方药行政公益诉讼案,对保障用药安全问题进行了一系列探索。(1月9日《检察日报》)
“网上药店无处方销售处方药”“轻轻松松能买到12周以上用量的处方药”“药师审核形同虚设”“处方上没有执业药师的签字”……这些网售处方药乱象存在已久。即使《药品网络销售监督管理办法》于去年12月1日起正式实施,网络售药迎来强监管时代,但是问题也并未因此而得到根治,一些网上药店仍然存在“走过场式开方”等现象。
网售处方药乱象治理与监督的主体缺失、监督的积极性有时不算太高有关。处方药网售越便捷,销售成本就越低,销量也越大,线上药店和线上医生获取的利益就越多。在这种情况下,只要有机会,处方药随意网售的口子就可能会越开越大。一些消费者只图省事,把药品当成普通电商产品,看不到药品误服和滥用的风险,甚至认为网售处方药不应该管得太严。正因如此,网售处方药的供需双方,形成了事实上的“利益共同体”,他们都不愿意主动监督网售处方药乱象。
药监部门是网售处方药的法定监督主体,在治理网售处方药乱象中,发挥了很大作用,诸多网售处方药案件的查处,均是药监部门认真履行监督职责的结果。但也要看到,假如极少数药监部门慢作为或者不作为,网售处方药也会潜滋暗长,用药安全也就面临危机。关键是,互联网具有跨区域等特点,一地失守又将影响全局,一旦网售处方药乱象的危害波及全网,那么远在千里之外的消费者也会成为受害者。
倘若监管部门履职好坏全凭自觉,网售处方药乱象就不容易得到遏制。履职情况需要得到监督,在这方面,检察机关可以发挥重要作用。当检察机关发现网售处方药存在一些乱象后,可以通过向药监部门制发检察建议,督促药监部门认真履职。除此之外,检察机关还可作为整个消费群体的诉讼代理人,对于违法销售处方药的平台和个人展开诉讼。这类公益诉讼让维权和监督主体都更加明确,是治理网售处方药乱象不可多得的好方式,理应得到广泛推广。最高检推介这些典型案例,也是希望检察机关在这方面能够发挥更大作用。
网售处方药方便了民众求医问药,也使互联网医疗从此告别“有医无药”的困境。但与非处方药相比,处方药既有更强的治疗作用,也有更强的毒副作用。以前处方药在实体药店就存在随意销售等乱象,若想阻止这类乱象向线上蔓延,就得加大网售处方药乱象的治理力度,让包括药品安全公益诉讼在内的监督手段更丰富、更管用,方能让民众安心享有处方药网售带来的巨大便捷与实惠。