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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
台湾青年小提琴手：在北京度过人生黄金十年******
中新社北京12月19日电 题：台湾青年小提琴手：在北京度过人生黄金十年
中新社记者 邢利宇
从2013年初到北京至今近10年，国家大剧院管弦乐团第一小提琴手、台湾青年李佳颖说，这十年是自己人生的黄金时期。
李佳颖，出生于台湾新北市，4岁学钢琴，8岁误打误撞进入学校弦乐团，被分配拉小提琴。
“我的梦想就是成为一名音乐家”，李佳颖回忆，自己从小对声音敏感，“都不太需要学习辨析音高什么的，自己能摸索出来。第一个学会的曲子不是乐谱本上的，而是自学了一个咖啡广告的配乐。”
中学毕业，李佳颖考入东吴大学音乐系、主攻小提琴，大学毕业后到德国弗赖堡音乐学院深造，取得小提琴演奏硕士学位。
“北京是我毕业后最想去的地方”，李佳颖说。当时距北京成功举办(夏季)奥运会过去了5年，他认为，经过如此重大国际运动赛事的举办，北京各方面一定更优秀，“我当时就想一定要来看一看。”
最初半年，李佳颖边在培训机构教学生拉琴，边熟悉京城的生活，也慕名去国家大剧院听音乐会，内心升腾起要到国家大剧院工作的想法。
念念不忘，必有回响。半年后，李佳颖盼到了国家大剧院管弦乐团面向社会招聘的信息。凭借扎实的演奏功底，他顺利考入乐团并进入小提琴第一声部。创建于2010年的国家大剧院管弦乐团，已演绎近70部国家大剧院版歌剧，成就了瓦格纳《罗恩格林》《纽伦堡的名歌手》、普契尼《西部女郎》等多部重磅经典的中国首演，并担纲印青《长征》、郭文景《骆驼祥子》等17部中国歌剧的世界首演。
“我们乐团比较年轻，但在国内也是相当顶尖。乐团与世界其他国家和地区的主流剧院联系非常密切，运营方式先进，未来可期。”说起乐团，李佳颖言语中流露出归属感与自豪。
2014年，加入乐团不到一年的李佳颖随乐团到美国、加拿大巡演，之后还去过意大利、阿联酋等国家和地区，“我们每年都有世界巡演，国内巡演也有。”李佳颖说。回忆起到歌剧之乡意大利演出中国歌剧，他依然感觉“特别震撼，也特别有意义。”
对李佳颖来说，感受更深的是高强度演出对个人成长的促进。“我们一年要演100多场，包括歌剧和音乐会等，需要在很短的时间内掌握很多曲目。这是很大的挑战。”
歌剧是李佳颖在学生时代比较不喜欢的演出方式，接触也较少；因为工作关系，现在须经常演奏歌剧，而且一演就是三个小时起。“接触了很多歌剧后，我发现歌剧确实是古典音乐之精华。”李佳颖说，歌剧颠覆他以前的认知，演奏想法和方式也有很大改变，“是非常好的成长”。
工作之外，李佳颖会和同事朋友聚餐，也喜欢在京城四处探访。“北京进步太快，变化太大了，”李佳颖感慨，各种拔地而起的新建筑，以及共享单车、移动支付等各种便利的生活形态，“在北京就感觉哪哪都特别火热，充满活力。”
李佳颖也投入到两岸文化音乐交流等相关项目中，希望更多台湾年轻人来认识北京，了解大陆。他与几位在京台胞共同参与主办的“两岸文化交流音乐比赛”将于12月24日在台湾地区举行初赛，比赛优胜者预计明年2月可以到北京参观体验。
不久前李佳颖还拿到了国家大剧院的终身合同，“这是对我工作上的肯定和能力的认可”，他说，非常开心在北京和国家大剧院度过人生的黄金十年，未来人生的规划依然是留在乐团，继续精进。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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