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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
宁夏银川：聚力“三新”产业 激活发展新动能******
中新网银川1月12日电 (记者 李佩珊)产业是发展的基石。2022年以来，宁夏银川市聚焦“六新六特六优”产业，立足本地产业发展优势，突出发展新材料、新能源、新食品“三新”产业，配套发展生物医药、电子信息、装备制造等产业，加快构建高端化、绿色化、智能化、融合化的现代产业体系。2022年，银川市“三新”产业预计完成产值650亿元，同比增长43%左右，增长态势强劲。
隆冬时节，记者走进位于银川经济技术开发区的天通公司晶体加工车间，生产设备忙碌运转，工人们正在对蓝宝石晶体进行掏棒、切断、磨削、开方……依托“世界最大的单晶硅棒生产基地”这一优势，该公司做全光伏发电产业链条，形成光伏产业聚集效应，把银川打造成世界最大的单晶硅切片及光伏组件基地。
银川机器人产品生产线。 银川市工信局供图“在新材料产业，银川市聚焦光伏硅、蓝宝石、第三代半导体、储能电池材料等领域，正在形成从单晶硅到光伏电池、从蓝宝石到智能终端应用、从半导体材料到关键部件、从正极材料到电池材料的全产业链发展格局。”银川市工信局相关负责人表示，在光伏材料领域，银川市已拥有单晶硅棒110GW、硅片45GW、电池15GW的产能，形成了拉晶、切片、电池产业链、坩埚、串焊机配套能力，建成了全国最具影响力的光伏材料制造基地。在半导体材料领域，银川市拥有8寸至12寸大尺寸晶圆、半导体级石英坩埚、硅部件等特色产品，成为国内外芯片供应链上重要的配套产业。在工业蓝宝石领域，银川市形成5500吨蓝宝石晶体、2160万片蓝宝石晶片生产能力，建成了全国最大的工业蓝宝石生产基地。同时，在电池材料领域，银川市的汉尧石墨烯率先成为全球唯一实现富锂锰基材料产业化的企业。
“为发展新能源产业，银川市聚焦风电、光伏发电等领域，重点引进京能、银星能源、威马电机等国内龙头企业，正在形成从光伏产品到光伏发电、从风机塔筒制造到风电设备集成组装、从电池正负极材料到储能动力电池全产业链的发展格局。”银川市工信局相关负责人说。
同时，在新食品产业，银川市聚焦葡萄酒、高端奶产业和枸杞精深加工等领域，中粮长城葡萄酒、蒙牛、百瑞源等重点企业实现高端化、产业化、融合化发展，精深加工食品比重逐渐上升，形成新食品产业新业态。
2022年，银川市共实施66个“三新”产业项目，开工率达97%，完成年度计划投资的34%，占银川市市级工业完成投资的75%。同时，银川市还鼓励企业增加研发投入，培育建设重点实验室、企业技术中心等创新平台，加快推动以企业为主体，“产学研用”相融合的工业创新体系。
银川机器人产品生产线。 银川市工信局供图如今，项目成片、产业成链、企业成串、服务成线。冬季里的银川，勇立产业建设潮头，大干快干热度不减，正不断强化“三新”产业培育，推动区域转型升级，打造支柱产业新优势。集聚新兴产业新动能，银川市发展势头强劲。(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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