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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

赴一场工美与非遗的盛宴******

　　展品《大吉图》（皮影）

　　薛宏权

　　中国工艺美术馆、中国非物质文化遗产馆供图

　　明亮宽敞的中国工艺美术馆、中国非物质文化遗产馆大厅中，一棵高大的不锈钢“树”引得不少观众驻足观看。艺术家刘恒甫的雕塑《中华福树》线条流畅简约，将中国传统绘画中树的造型立体化、当代化。这棵枝干互联、硕果累累的中华福树，展现着顶天立地、生生不息的精神，寓意向心向上、繁荣昌盛，是“人类命运共同体”的美好诠释。

　　1月1日起，中国工艺美术馆、中国非物质文化遗产馆恢复开放。同时，四场新展览“祭如在——中国艺术研究院藏明清祖容像展”、“松纳柴器——景德镇陶瓷柴窑烧造技艺展”、“影戏人间：陕西非遗皮影展”、“天地人文——刘恒甫公共艺术展”也同步与观众见面。

　　祭祖是中华民族源远流长、丰富深厚的传统，孝老爱亲、慎终追远、敬宗睦族更是自古传承的家族美德。祖容像作为祭祖文化的象征物，是维系家族情感的物质载体，承载着丰富的历史与人文内涵；同时，因在绘制时注重如实反映祖先样貌及所穿服饰，祖容像也是中国人物绘画的集大成者。

　　本次“祭如在——中国艺术研究院藏明清祖容像展”中展出的中国艺术研究院明清祖容像藏品，数量可观、质量上乘，绝大多数藏品为首次展示。其中最引人注目的是一套较为完整的“多罗顺承郡王家族祖容像”，自第七世多罗顺承忠郡王诺罗布至十二世多罗顺承简郡王伦柱共六代郡王、五代王妃，共计11幅作品。不仅可以帮助我们了解清代王府祭祖规制，也可通过作品的不同绘制风格了解清代北方祖容像绘制技法和样式的演变。

　　景德镇的千年窑火，烧出了中国陶瓷的灿烂、照亮了世界陶瓷大道。千百年来，窑炉营造和烧造技艺赓续精华、创新不辍。在当代，景德镇的陶瓷工匠通过对窑炉不断研究、探索、改进、试烧，形成了名为“松纳柴器”的艺术柴窑。这种窑炉既能复烧各历史时期的景德镇陶瓷作品，也能充分满足当代各种陶瓷艺术的烧制条件，可以生动展现“入窑一色出窑万彩”的神奇魅力。

　　“松纳柴器——景德镇陶瓷柴窑烧造技艺展”中呈现的百余件作品，由几十位中国工艺美术大师、国家级非遗传承人、中国陶瓷艺术大师、教授、省级工艺美术大师等创作，使用“松纳柴器”窑炉烧制而成，展示了当代艺术陶瓷和柴窑的历史内涵和时代价值。

　　2011年11月27日，联合国教科文组织宣布，中国皮影戏列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。有着“一口叙说千古事，双手对舞百万兵”美誉的皮影戏历经千年承传流变，是中华优秀传统文化的重要组成部分。中国皮影戏集美术造型、文学剧本、音乐唱腔、表演技艺于一体，有着较为完整的艺术体系、鲜明的民族特色和高度的美学成就，反映着中国人特有的审美观念、思想情感和精神追求。

　　陕西是中国皮影戏的发祥地之一。陕西皮影戏影响几乎遍及陕北、陕南及关中各地，深受当地民众喜爱，是近代陕西多种地方戏曲的前身。皮影雕工至臻精美，镂空与留实巧妙搭配，造型优美生动、有韵有势、繁简得宜、虚实相生，极富特色；唱腔类型多样，碗碗腔细腻婉转、阿宫腔清悠秀婉、弦板腔明快清脆、老腔刚直高亢，影响广泛深远。本次“影戏人间：陕西非遗皮影展”是“中华瑰宝”系列展览的又一次全新呈现，共展出陕西非遗皮影相关展品约200件。（黄敬惟）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）