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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

“三位一体”推进高水平大学建设******

　　作者：王建平（长江大学党委书记）

　　党的二十大报告指出，实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑。可以说，党的二十大将教育、科技、人才“三位一体”统筹安排、一体部署。2022年4月，中共湖北省委、湖北省人民政府出台《关于全面推进高等教育强省建设的意见》，支持长江大学等四所高校打造省属高水平大学。作为一所石油、农业、教育、医疗特色和优势鲜明的综合性大学，长江大学要完整、准确、全面领会和落实党的二十大精神，乘科教兴国、科教强省的东风，全面提高人才自主培养质量，不断增强科技自主创新能力，加快建设高素质人才队伍，“三位一体”推进高水平大学建设。

　　第一，要在落实立德树人根本任务中，着力教育和医疗“两个民生”。习近平总书记在党的二十大报告中强调，全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。作为地方综合性大学，长江大学要坚持“四个面向”，把立德树人成效作为检验学校一切工作的根本标准，把扎根基层、艰苦奋斗作为人才培养的鲜明特色，站在人与自然和谐发展的高度，为能源安全和粮食安全培养高素质人才，主动适应人民群众对教育、医疗等多方面的需求，坚持德智体美劳“五育并举”，强化学生动手能力和生命健康教育“两线贯通”，不断完善优化“育在长大”人才培养体系，努力培养奋斗在社会主义建设主战场上的主力军，为国家输送石油、农业、教育、医疗等各类高素质优秀人才。

　　第二，要在提升科技自主创新能力中，聚焦能源和粮食“两个安全”。要以国家战略需求为导向，集聚力量进行原创性引领性科技攻关，全方位夯实粮食安全根基，深入推进能源革命，确保能源安全。长江大学要紧紧围绕能源和粮食“两个安全”，以国家重点实验室重组为契机，以非常规油气省部共建协同创新中心、主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心、长江中游作物绿色高效生产部省共建重点实验室等平台为依托，扎根荆楚大地，主动服务湖北建设全国构建新格局先行区和荆州建设江汉平原高质量发展示范区，推进创新链产业链资金链人才链深度融合，联合石油、农业企业，开出问题清单，弘扬“带着干粮搞科研”的优秀传统，突破生产技术壁垒，布局科研大平台，培育大团队、大项目、大成果，促进多学科交叉融合发展，率先在能源革命、粮食生产领域取得标志性创新成果，为打赢关键核心技术攻坚战提供强有力的智力支撑。

　　第三，要在打造高素质教师队伍中，融入“长江大保护”和“双碳”两个战略。百年大计，教育为本；教育大计，教师为本。作为以母亲河长江命名的大学，长江大学要以推动绿色发展为主线，紧紧围绕长江大保护、碳达峰和碳中和“两个战略”，深入实施“长江人才计划”，把师德师风作为评价教师的第一标准，推进教师队伍的优化转型，在能源安全、粮食安全领域培育引进院士等高层次人才，做好战略性人才储备；在教育和医疗领域打造一批名师、大师，保障人民对优质高等教育的需求；在长江大保护和碳达峰、碳中和方面锻造一批高水平人才，形成一支规模合适、结构合理、素质优良的教师队伍，为服务国家重大战略和地方经济社会发展提供强有力的人才支撑，努力把高校打造成各类人才的聚集地。

　　党的二十大报告指出，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。“两个民生”着力人才培养，“两个安全”聚焦科技创新，“两个战略”引领教师队伍建设，三者有机联系、各有侧重、本质一致、目标一体，是教育、科技、人才“三位一体”在长江大学的生动实践，形成了推动高水平建设的强大合力。

　　立足新时代，奋进新征程。长江大学要坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，坚持凡事有章可循、凡事有人负责、凡事有序推进，构建起人才培养、科学研究和教师队伍建设“三位一体”的现代大学治理体系，以特色发展和融合发展推动内涵式发展，不断提升治理水平和办学效益，推进省属高水平大学建设，努力建成国内一流综合性大学，为实现第二个百年奋斗目标作出无愧于新时代的新贡献。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）