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
这省新设9所职业院校 专家:发展职业教育要讲究效能******
中新网北京2月3日电(记者 袁秀月)近日,河南省人民政府发布通知,新设立9所高等职业学校,引起广泛热议。近年来,我国职业教育迎来发展热潮,但与此同时,职业教育发展短板、外界偏见等问题也备受关注。
专家认为,河南新设9所职业院校,符合当地经济社会发展实际需求。但专家同时亦提醒,当前,发展职业教育一定要讲究效能,而不单单是把高职院校办起来。
网页截图河南新设9所高等职业学校
在校生规模均暂定为5000人
据河南省下发的通知显示,新设立的9所高校为南阳工艺美术职业学院、濮阳科技职业学院、商丘幼儿师范高等专科学校、周口理工职业学院、焦作新材料职业学院、开封职业学院、洛阳商业职业学院、郑州软件职业技术学院和郑州智能科技职业学院。
其中南阳工艺美术职业学院、濮阳科技职业学院、商丘幼儿师范高等专科学校、周口理工职业学院为新建公办专科层次高校,焦作新材料职业学院、开封职业学院、洛阳商业职业学院、郑州智能科技职业学院为新建民办非营利性专科层次高校,郑州软件职业技术学院为新建民办营利性专科层次高校。
9所高校在校生规模均暂定为5000人,每个学校设置4-5个专科专业,专业涉及宝玉石鉴定与加工、现代农业技术、学前教育、机电一体化技术、应用化工技术、大数据技术等等。
4所公办专科层次高校由当地市政府举办和管理,5所民办非营利性专科层次高校和民办营利性专科层次高校由企业或个人举办,9所高校均由河南省教育厅负责教育教学管理工作。
截图多地规划建设一批高水平高职学校
河南计划筹建25所左右高职院校
记者注意到,2022年12月,河南省教育厅就曾发文,对这9所高校“申报设置高等职业学校基本情况”进行公示。
据河南省教育厅发展规划处工作人员对媒体回应称,此系正常工作推进,过去两年间因“十四五”规划谋篇,审批项目有所累积,本次仅为集中公示,并无针对职校扩容的特别计划。
事实上,在去年的“奋进十四五 建功新时代”系列新闻发布会上,河南省教育厅相关负责人曾透露,河南全省现有高职院校99所,在校生138万人,但高职院校办学规模和布局结构还不能很好适应产业发展升级需求。“十四五”期间,河南将新建一批紧密对接产业的高职院校。
据媒体报道,“十四五”期间,河南省将筹建25所左右高职院校、5所左右职业本科院校和5所左右应用技术型本科学校,推动职业本科招生规模达到高职教育的10%。
近年来,多个省份都曾规划建设高水平高职学校。如河北提出,培育建设30所左右省域高水平高职学校,重点建设4所高水平高职学校和30个高水平专业群;湖南规划,争取在“十四五”期间,遴选建设30所左右高水平高职学校(含职业本科学校)、150个左右高水平专业群。
资料图:正在上实训课的高职院校学生。 湖南工业职院 供图专家:发展职业教育一定要讲究效能
中国教育科学研究院研究员储朝晖对中新网记者表示,经济社会发展离不开促就业,而职业教育是促进就业的重要途径之一,河南这9所职业院校的规划及发展,符合当地的经济社会发展实际需求。
另一方面,他认为,相对全国来说,河南在普通高等教育发展方面仍存在短板,在这种情况下,如何发挥自己的优势,把普通高等教育与职业高等教育发展协调起来,既解决当地的问题,又能在全国的教育发展中走向一个更平衡的状态,这是需要整体去考虑的。
近些年来,我国持续加大对于技能人才培养的政策扶持力度,职业教育发展迎来利好。但当下而言,仍有很多人对职业教育抱有偏见,如认为职业学院不能称之为“高校”,学技术没有出息等。
广东省机械技师学院教师、第44届世界技能大赛数控铣项目金牌得主杨登辉在接受中新网记者采访时曾提到,当前我国职业教育还存在一些不足,如有些职业学校传授的技能与社会需求脱节;技能人才缺乏专业的理论知识,想再上一个台阶很难;企业和职业学校的合作有待进一步加深等。
对此,储朝晖认为,从全国而言,职业教育在社会层面的认可度并不高,在此情形下,发展职业教育一定要讲究效能,而不单单是把高职院校办起来。效能主要体现在两方面,一是职业教育确实能给学生的成长发展发挥作用,即经过高职院校教育的学生,确实在优势潜能方向,包括技能操作、实践等层面有所成长。
另一方面,发展职业教育确实能对当地经济,甚至对更大范围内的经济发展发挥比较明显的作用。储朝晖解释,职业教育发展本身对经济成本的需求要高于普通教育,从这个角度来说,需要整体考虑当地职业教育发展与经济社会发展之间的关系。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |