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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

国家发改委：黄土高原已历史性实现主色调由“黄”转“绿”******

　　光明网讯（记者袁晴）国务院新闻办公室1月12日举行新闻发布会，邀请水利部、国家发展改革委有关负责人介绍加强新时代水土保持工作有关情况。

　　2019年以来，习近平总书记多次就推动黄河流域生态保护和高质量发展发表了重要讲话，对加快黄河流域以及水土流失治理作出了重要指示批示。《关于加强新时代水土保持工作的意见》强调要加强黄河流域水土保持工作，下一步将采取哪些具体措施来推进相关工作？

　　针对上述提问，国家发展改革委农村经济司负责人关锡璠在会上作出回应。

国家发展改革委农村经济司负责人关锡璠（徐想 摄）

　　关锡璠表示，黄河流域是我国水土流失最严重的区域，全面加强水土保持工作，对区域生态保护和经济社会高质量发展、对防治水土流失造成的土地贫瘠、河道淤积、生态环境恶化等问题具有重要作用。国家发改委、水利部按照决策部署，针对黄土高原水土流失面广量大、强度高等特点，及时对“十四五”时期的投资结构、投向做了优化调整，持续加大这个区域的投入力度。2021年以来，已经累计投入了40亿元，经过多年治理，这个区域累计治理水土流失面积1.81万平方公里，黄土高原地区水土流失面积已由监测以来最严重的45万平方公里减少到23.13万平方公里，同时黄河输沙量大幅减少，区域已经历史性实现了主色调由“黄”转“绿”。

　　“在黄河流域水土保持工作取得长足进展的同时，我们应该看到，这个区域仍然是我国水土流失最严重的区域，特别是像黄土高原坡耕地水土流失、沟道重力侵蚀等问题还比较突出，是黄河泥沙的主要来源。”关锡璠说，黄河目前还是世界上泥沙含量最高的河流，做好黄河流域水土保持工作不仅关系到这个区域的生态保护大局，也关系到黄河水沙协调和长治久安。

　　关锡璠介绍，国家发改委将会同水利部等有关部门，在政策规划资金等方面都有相应的安排，继续将黄河流域尤其是黄土高原地区作为我国水土保持工作的重点。坚持“绿水青山就是金山银山”理念，坚持系统治理、综合施策，围绕推动黄河流域生态保护和高质量发展目标，从以下三个方面加力推进黄河流域水土保持工作。

　　一是加强预防保护。预防一直是水土保持的首要举措，做好预防，效率高、效果好。要科学做好水土流失重点预防区、重要支流源头区的水土保持规划，像砒砂岩区、多沙粗沙区、水蚀风蚀交错区，这些区域生态环境非常脆弱，要加强保护，持续提升流域生态质量。以资源开发和基础设施项目为重点，完善水土流失预防和治理措施，有效控制生产建设的扰动和影响。

　　二是推进系统治理。以黄河流域上中游粮食生产功能区和重要农产品生产保护区为重点，大力实施坡耕地水土流失治理工程，统筹提升水土保持和粮食生产能力。突出抓好黄河多沙粗沙区，特别是粗泥沙集中来源区综合治理。

　　三是强化监测评价。监测是做好预防治理的基础和前提，要考虑优化黄河流域水土保持监测站点布局，推进黄河粗泥沙集中来源区拦沙工程水土保持专项监测，构建以监测站点为基础、常态化动态监测为主、定期调查为补充的水土保持监测体系，深化监测评价和预报预警，支撑黄河流域水土流失科学精准防治。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）