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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

山东匠人创新篆刻艺术 让菏泽牡丹“花开石上”******

　　一块普通石头在吴沧海手上“开”出一朵惟妙惟肖的富贵花。巨野融媒中心供图

　　中新网山东巨野1月9日电 (肖守祥)一张木桌、一盏台灯、几把刻刀，桌面上零散摆放几方石料，1月9日，在山东省菏泽市巨野县，篆刻家吴沧海正在自己的工作室伏案创作，刻刀翻飞间，一块普通的石头在他的手上“开”出一朵惟妙惟肖的富贵花。

　　从上中学起，吴沧海就迷上篆刻，至今已有25年时间。吴沧海介绍说，篆刻工艺大体包括打磨印石、印稿设计、操刀治印、修改调整、钤印、刻边款、拓边款等工序。根据印上所起的稿子，先统刻一遍，把握每个字的造型和气势，称为“初刻”。初刻后，要用拓色蘸墨将印文上墨，使印文清晰可辨，根据要求进一步加工细刻，称为“精刻”。

　　吴沧海在工作室伏案篆刻牡丹花。巨野融媒中心供图

　　“精刻是一方印成败的关键，必须精心弄刀。这种用石用刀恰到好处的结合，才能表现出丰富而熟练的笔意和篆书的结构美。”吴沧海说，在石头上刻牡丹，和传统意义上的篆刻不一样，传统意义上的篆刻刻的是篆字，适读性、辨识性不经过专业学习，很难看明白；而牡丹花很形象，特点鲜明，雅俗共赏。

　　吴沧海篆刻牡丹的想法源于2022年4月，当时第31届菏泽国际牡丹文化旅游节如期举行，因疫情原因，许多外地游客不能来菏泽欣赏牡丹。从那时起，他把篆刻艺术创作的目光聚焦到了牡丹上，决定用手中的刻刀把石料变成牡丹刻章，赋予其艺术“生命”。

　　篆刻牡丹，要先用毛笔一笔一划在石头上勾勒出牡丹的形象。巨野融媒中心供图

　　篆刻牡丹，要先用毛笔一笔一划在石头上勾勒出牡丹的形象，再用刻刀进行篆刻。为此，吴沧海专门到巨野书画院向绘画老师学习画牡丹，因为石头材质偏硬，对体力和用刀的准确度都是个考验。

　　吴沧海告诉记者，在篆刻牡丹的过程中，刻刀的深与浅、明与暗、曲与直、虚与实、残与满，考验篆刻者驾驭刀工的功力，头脑要时刻保持灵活度，这种刀与石、书与刻的结合之趣，构成了篆刻牡丹艺术的独特之美。

　　“曹州牡丹甲天下”，牡丹是菏泽的一张“金名片”。巨野融媒中心供图

　　“一方牡丹印章艺术价值的高低、篆刻家的艺术修养水平，都能从一枚小小的印章中体现出来。”在吴沧海看来，“印如其人”“书为心画”，在人品与艺品兼修的砥砺前行中，追求尽善尽美的艺境，篆刻艺术也同样如此，实现着“成教化，助人伦”的社会作用。

　　“巨野县是中国文联命名的‘中国农民绘画之乡’，也是中国工笔画学会命名的‘中国工笔画之乡’，工笔牡丹画是巨野县工笔画的当家品种。当地大多数书画家都以工笔牡丹为表现形式，以篆刻的角度更深层次地把菏泽牡丹呈现在一方印石上，是一种新的艺术创新。”著名画家黄恩涛说。

　　吴沧海以篆刻的角度更深层次地把菏泽牡丹呈现在一方印石上。巨野融媒中心供图

　　“‘曹州牡丹甲天下’，牡丹是菏泽的一张‘金名片’。每一个菏泽人都有义务把菏泽牡丹宣传推广出去，让更多人知道、了解菏泽牡丹。”吴沧海说，作为一位金石篆刻艺术的痴迷者和追寻者，他要用手中的刻刀讲好菏泽牡丹故事。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）