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

长三角示范区生态环境一体化典型案例发布******

　　元荡岸线整治前　长三角一体化示范区执委会供图

　　中新网上海1月10日电 (浦帆)近日，长三角一体化示范区执委会(以下简称“执委会”)联合两省一市三级八方相关部门编印发布了《示范区生态环境一体化保护典型案例》。《案例》共收集整理了示范区三年来形成的加强联保共治、夯实生态基底、推动绿色发展三个方面，22项制度创新成果和46个典型案例(应用场景)，展示各部门打破行政藩篱，共同探索跨区域生态环境一体化保护制度创新的实践成果。

　　元荡岸线整治后 长三角一体化示范区执委会供图

　　此外，《案例》同时优选、收录了加强跨界水体联合共治、生态环境一体化保护、厚植生态优势转化基底、推动绿色创新融合发展等各种类型的应用场景和典型案例，与制度创新成果配套，是一套较为系统地总结提炼示范区生态环境一体化保护创新实践案例经验集成文本图集，也是对示范区生态环保工作阶段性成效的一次集中展示。

　　示范区首次联合生态监测启动和现场采样长三角一体化示范区执委会供图

　　在联保共治方面，示范区作为两省一市的跨界毗邻地区，在水污染防治等方面的合作由来已久。示范区成立以来，执委会主动协调，构建两省一市各扬所长、充分共商、联合创制、统一管理的生态环境联保共治体系，持续探索和巩固跨界水体联保共治新机制、新模式。随着全方位联保共治机制的不断深化，示范区环境质量尤其是重点跨界水体水质持续稳定改善，太浦河跨省界断面水质连续三年年均值达到Ⅱ类以上，淀山湖、元荡等重点跨界湖库已经提前达到2025年水质功能目标。

　　示范区大气超级站科学观测网长三角一体化示范区执委会供图

　　在生态环境管理制度统一方面，示范区始终坚持把保护和修复生态环境摆在优先位置。以生态环境标准、监测、执法“三统一”制度创新等为重点，持续探索和深化完善生态环境保护一体化制度创新，协同构建示范区生态环境一体化监测网络，不断健全示范区生态环境一体化保护体系。与此同时，围绕构建示范区“一心两廊三链四区”的多样化生态格局，示范区加快实施“一河三湖”岸线生态修复和功能提升工程，开展全域环境治理和生态修复，丰富生境和物种类型，维护和提升生物多样性，持续筑牢示范区生态基底。

　　在推动绿色发展方面，加快探索绿色创新融合发展路径。示范区三年来坚持筑牢示范区生态绿色本底，持续加大投入，示范区越来越优良的生态绿色基底，已经吸引了华为研发中心、复旦大学创新学院、浙江大学智慧绿洲、同济大学可持续发展研究院、英诺赛科半导体等一批创新研发高等级平台、项目落户，示范区绿色创新融合发展能级效应正不断放大。(完)