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

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　　【新时代新征程新伟业】

　　光明日报记者 孟歆迪

　　“前段时间院里的老人们来这儿采摘棉花，大伙儿都可高兴了。”上海市第四社会福利院“记忆家园”认知症小单元照护区负责人凌莹告诉记者，为了满足老人户外活动需求，福利院专门开辟了一片“乐活农场”，老人家可以采摘、溜达、晒太阳。“新鲜的空气总会让人充满精气神。”

　　一走进“记忆家园”，就看到东玉线的公交车站牌、中山中路的指路牌、庙前街的路牌……时光仿佛回到20世纪的上海松江老街。

　　走上二楼，钢琴、沙发的配置，像是温馨的居家客厅。三楼以仿实景公园为主题，枝藤蔓延。考虑到认知症老人的生活能力和心理变化，“记忆家园”以延续老人愉悦生活能力为目标，通过支持性空间设计，重新唤起他们对过去的记忆和对生活的热情。

　　唐婆婆是2021年12月进入“记忆家园”的，刚开始她的情绪一直不稳定，有时会突然大叫，多数时候很消沉，对工作人员的服务比较抗拒。凌莹和同事想尽办法，从老人的家庭、经历、兴趣爱好着手。打开“一人一档”记录簿，唐婆婆的生活习惯详细记录在簿。凌莹时常蹲在唐婆婆面前，“婆婆，有什么需要跟我说”，“婆婆，现在我们要带您去做手工哦”。一年过去，唐婆婆虽然看不清凌莹的脸，却能认出姑娘标志性的齐刘海，握住她的手说，“你又来啦！”

　　在去往上海市民政第二精神卫生中心的路上，就听司机师傅说，那里可以看到附近游乐园燃放的烟花，有时候会在烟花绽放时关灯，让休养员们可以更好地观赏。记者追问，什么是休养员？师傅说，“休养员就是长期在这儿休养身心的精神障碍患者”。

　　在中心，生活着数百位慢性精神障碍患者，他们被称呼为“休养员”。“我们平等对待每一位休养员，尽最大努力帮助他们恢复健康，让他们享受更多美好和精彩！”中心副院长徐敏说，“我们希望休养员生活充实，更希望通过我们的努力，帮助他们实现自己的价值，体悟生命的意义。”

　　最近，中心还有一个新计划！“增进人民福祉，推进健康中国建设。党的二十大召开以来，我们又推出了‘幸福里心灵疗愈中心’，打算将休养员的住院空间建设成一个富有上海传统文化味道的社区，通过开放自主的环境体验，进行生活模拟，不仅帮助休养员们恢复社会功能，更尝试满足他们内心对于美好生活的期许。”徐敏表示，中心将在做好精神科传统诊疗服务的基础上，坚持“全人服务”理念，尊重人的价值，融入上海里弄文化元素，在实地场所开辟心灵疗愈、职业康复、生活模拟三大功能区九个功能板块，休养员可选择进入不同区域模拟社会生活，在轻松闲适的环境中，自主开展康复治疗。“我们不光传递关爱，更尊重每一个个体。”徐敏说。

　　上海市第四社会福利院和上海市民政第二精神卫生中心都在上海市社会福利中心代管的10家市属社会福利事业单位之中。上海市社会福利中心系统各单位肩负着服务4000多名孤残儿童、困境儿童、老年人、慢性精神障碍患者、优抚对象等特殊群体的重要职责。

　　“回看过去数十年，一切在快速发展变化当中，从保障吃饱穿暖，到改善院舍设施环境、提升生活质量、提供更多暖心举措……可以说是这个社会发展进步的缩影。党的二十大给了我们很大的鼓舞，下一步，我们将坚持以人为本，进一步提升服务品质，把服务对象的关键小事作为我们开展工作的重要大事，将探索打通困难堵点，加强人文关怀，创新实践发展。”上海市社会福利中心党委书记、副主任朱海燕说。

　　《光明日报》（ 2022年12月09日 07版）