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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

应对重污染天气 黑龙江省生态环境系统在行动******

　　6日，哈尔滨市、绥化市分别出现重度污染天气，并将重污染天气Ⅲ级（橙色）预警提升至Ⅱ级（橙色）预警。为了做好重污染天气应对相关工作，省生态环境厅召开厅党组2023年第1次会议，听取哈尔滨市、绥化市大气污染防治工作情况汇报，并进行研究部署。

　　会议要求，重污染天气应对工作要不折不扣贯彻落实省委决策部署，统筹调配资源力量，有力有序推动各项工作开展，提升大气污染防治能力和水平。突出应急减排清单企业管控、散煤污染管控、国控站点周边管控，严格落实重污染天气应对工作机制，全力以赴保障全省环境空气质量。

　　6日至7日，省生态环境厅成立督导检查组，以“四不两直”方式检查哈尔滨市多个区域企业重污染天气应急减排措施落实情况，对于未按照应急预案执行停产或限产措施的企业，督导检查组责令企业按照要求停工停产限产。

　　在哈尔滨市道外区，督导检查组发现，美佳粉末涂料厂未按照“涂装印染环节、热压环节停产”的应急减排措施执行，责令该厂停工停产。哈尔滨团结锅炉集团有限公司应急减排措施执行不到位。隆瑞塑料包装有限公司违法使用散煤、污染治理设施运行不良，督导检查组将其移交执法人员查处。

　　在哈尔滨市道里区，督导检查组发现，按照哈尔滨市重污染天气应急减排清单中的应急减排措施，哈尔滨市道里区哈尔滨鑫麒印务有限公司、哈尔滨报达印务股份有限公司应为长期停产，现场却正在生产。

　　在哈尔滨市平房区，督导检查组发现，佳联（哈尔滨）食品有限公司预警应急期间，应急减排措施执行不严，5日减产量未达企业应急预案中设定的10%的比例（实际减产为7%）。益海嘉里（哈尔滨）粮油食品工业有限公司企业应急预案未更新、企业锅炉应急减排措施未执行、厂区环境管理不到位。

　　在哈尔滨市香坊区，督导检查组发现，红星路卡迪旺食品厂及哈尔滨柯迈斯工具有限公司合围区域院内与哈尔滨烨泽包装印刷有限公司烟囱冒黑烟，均存在违法使用散煤的现象。

　　督导检查组在企业检查时要求，各相关部门和单位要切实履行生态环境保护主体责任，实地开展重污染天气应对专项督导检查，及时更新应急减排清单，以执法高压态势促进空气质量全面好转。企业要提高生态环境保护意识，兼顾经济效益与生态环境保护，接到重污染天气预警通知后，按要求迅速落实应急减排措施，待重污染天气预警结束后尽快恢复生产。

　　执法检查既要有力度，也要有温度。在检查生产企业时，督导检查组在检查过程中，就如何抓好固废管理、扬尘管控、落实重污染天气减排措施等问题和企业进行座谈交流，手把手教方法、传经验。

　　督导检查组负责人表示，将持续为企业纾困解难，帮助企业解决生产过程中遇到的环保问题，落实重污染天气应急减排措施，促进企业增强守法意识，提升环境管理水平。

　　此外，我省多地按照省生态环境厅部署，成立监督检查组开展重污染天气应急执法检查，对出现问题的企业督促整改。通过省市联动，确保各地做好重污染天气应对工作。

　　绥化市生态环境局成立24个强化监督检查组，对辖区减排清单内的企业污染防治设施运行、加药记录、在线自动监控系统运行、煤场渣场等物料堆场苫盖、应急减排措施落实情况进行检查，共检查企业189家次，棚户区32个，街边商户38家，清理露天烧烤12处，查处烟花爆竹燃放14起，发现1家企业灰渣未封盖，已对其进行督促整改，企业已立行立改。

　　牡丹江市生态环境保护综合行政执法局组织全市10个县（市）、区执法大队出动28名执法人员，对全市27家涉气企业开展执法检查，重点检查企业大气污染防治设施及在线监控设施是否正常运行、三堆是否覆盖、排污许可证制度执行情况、重污染天气应急预案制定落实情况，均未发现异常。

　　根据省生态环境监测中心预测，我省部分地区污染天气仍将持续。8日，哈尔滨、绥化、牡丹江、鸡西地区空气质量以轻度—中度污染为主，局地短时可能出现重度污染。9日至10日，哈尔滨、绥化地区空气质量以良—轻度污染为主。11日，哈尔滨、大庆、绥化地区空气质量以良—轻度污染为主。

　　省生态环境厅负责人表示，全省生态环境系统将严格落实省领导关于大气污染防治的有关批示要求，持续加大执法检查力度，紧盯列入污染减排清单企业减排措施落实工作，严防死守，坚决督促企业管控措施落实到位；紧盯散煤污染，重点关注城中村、城乡接合部、棚户区散煤使用情况，抓紧推进《黑龙江省散煤污染治理实施方案（试行）》，推动实施散煤源头减量、散煤清洁替代、供应能力提升、基础设施保障“四项工程”，推动污染源头治理。（吴玉玺）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）