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
湖南基层卫生院:医药送上门 联动护重症******
中新社长沙1月10日电 题:湖南基层卫生院:医药送上门 联动护重症
中新社记者 唐小晴
“这是我们自制的抗病毒汤剂,内含十几味中药,对感染奥密克戎毒株后的发热、咽喉疼痛和咳嗽咳痰等症状疗效很好。”在湖南长沙县江背镇中心卫生院煎药室,院长江鑫和同事正忙着给刚熬好的中药装袋。
中国防控疫情进入新阶段。尤其是春节将至,返乡人员增多,医疗资源相对匮乏的农村地区疫情防控、医疗救治工作备受瞩目。
在长沙,为减缓疫情向农村地区快速蔓延,有序做好春节期间疫情防控工作,当地要求由各区县(市)分期分批次免费向全市农村地区人员供应方药,特别是65岁以上合并冠心病、高血压、糖尿病等8类基础疾病的老年人、孕产妇、透析患者等重点关爱人群。
快速攀升的感染人数,让基层医疗机构压力倍增。江背镇中心卫生院服务覆盖4个社区、9个行政村,感染高峰期,卫生院一天门诊量达300多人,住院病人暴增。“增设床位20多张,妇产科、中医科也增设病床,住院病人应收尽收。”江鑫说。
每天上午,卫生院会在门诊集中派发抗病毒汤剂,免费提供中药方剂。“住院患者也吃抗病毒中药。医务人员会给住院老人多吸氧、拍背排痰,鼓励他们多补充蛋白质,告诉他们咳嗽不是坏事,要把痰咳出来。”江鑫说,卫生院还会联系村组,把中药和抗原试剂送到贫困户、独居老人家中。
江背镇福田村三里塘组71岁的唐海元发热后咽喉疼痛、咳嗽。在老人家中,医护人员帮其测血压、血糖、血氧,还送上“健康礼包”。“嗲嗲,这是抗病毒中药,一次一包,一天两次,要热一下再恰(长沙方言,意为吃),还要注意休息,加强营养。”一同上门的家庭医生团队长陈艳红耐心指导老人用药。她介绍,除中药汤剂,“健康礼包”里还有口罩、抗原和退热药。
元旦以来,江背镇中心卫生院共发放包装中药一万多包。江鑫说,卫生院的中药由银翘散和麻杏石甘汤加减化裁制成,每天要熬制一两千包。“这是南方治疗新冠的协定方,处方我们会随机调整,精准治疗。”江鑫举例说,如果这几天患者咳嗽咳痰多,止咳化痰成分的中药就多用点。
在卫生院,记者遇到来为江背镇敬老院老人开药的陈先中。“一些有基础病的老人感染后咳嗽重。我们线上问诊后来拿药,开了20副中药和一些止咳化痰的药。”陈先中说。
畅通急危重症转诊通道是保障农村老年人就医的关键环节之一。遇到重症病例,江背镇中心卫生院立即启动转诊绿色通道,第一时间将患者送到三甲医院和县医院救治。“发现白肺就及时通过医联体转诊,县里还组建了一个县乡联动医疗救治群医疗,负责救治、药品采购和专家会诊。”江鑫说。
春节期间,江背镇医护人员和家庭医生通过电话、视频、微信或线下随访等方式加强对居家治疗观察人员的健康监测,指导用药和抗原检测。“镇上会组织医护人员到村下户为老年人接种疫苗,尽最大努力为重点人群提供强有力的医疗保障。”江鑫同时表示,救治危急重症患者是基层医疗机构的短板。
“我们会保障农村居家的轻症患者及时得到治疗,为有就医需求的患者提供诊疗服务,及时发现、识别重症风险人群,协助及时顺畅转诊,平稳度过疫情冲击。”有着20多年基层从医经验的江鑫建议,春节期间,老年人还是要居家不聚集,做到经常开窗通风、提升免疫力。(完)