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
勇立文化育人潮头 答好时代命题“考卷”******
作者:徐峰(河南农业大学党委学工部部长)
党的二十大立足新时代新征程的历史方位,深刻分析我国发展面临的形势和挑战,全面部署未来5年乃至更长时期党和国家事业发展的目标任务和大政方针。青年是社会主义建设接班人、主力军,做好青年人思想政治工作,是高校“立德树人”的内在要求,更是为祖国现代化建设培养政治立场坚定、工作素质过硬人才的重要环节。
全国高校思想政治工作会议也指出,做好高校思想政治工作,“要更加注重以文化人以文育人,广泛开展文明校园创建,开展形式多样、健康向上、格调高雅的校园文化活动,广泛开展各类社会实践”。相对于政治理论学习、思想政治教育,文化育人更注重滋养、浸润,润物无声,久久为功。如何将无形的文化内化于心、外化于行,转变为思想政治教育的内核力量、学生成长成才的内生动力成为摆在我们面前的时代命题“考卷”。
文化育人不尚空谈,对大学生思想政治教育而言,文化育人不是坐而论道,而应是实实在在的行动。做到这一点,首先一个前提是要明确校园文化的内涵和概念。对高校而言,校园文化包括政治文化、组织制度文化、历史文化(中华优秀传统文化、革命历史文化、校史文化)、精神符号文化、建筑景观文化、专业特色文化、生活行为文化等维度,其内容丰富多彩,而且具有极强的校园特色。这为我们开展以文化人、以文育人提供了深厚的基础,成为高校培育人才的重要阵地和抓手。
在深刻理解校园文化的内涵基础上,河南农业大学统筹各级各类文化资源,从三个维度开展了文化育人实践:一是突出立德树人根本任务,通过打造政工干部和青年学生党的创新理论“双百”宣讲、“红色星期二”政治理论专题学习日、“爱祖国·升国旗”专项活动等政治理论教育品牌,弘扬社会主义先进文化。二是突出学校办学优势和特色,坚持“一院一品”原则,将中华优秀传统文化和学校办学特色紧密结合,以传统二十四节气为时间轴持续打造学校弘农爱国文化节(全年42场)。例如,清明、谷雨时节的“茶文化节”、芒种时节的“食品文化节”、秋分时节的“弘农爱国嘉年华暨中国农民丰收节”等文化活动品牌。三是围绕成长成才主题主线,锚定为党育人、为国育才目标,结合学生成长成才规律和特点,针对新生实施“二三六”入学教育,通过让学生读校史,提升学农爱农、立志成才的思想自觉;针对二三年级学生实施“创·赢未来”计划,举办农创沙龙、农创科技节活动,提升学生创新创业能力;针对毕业班学生开展“启航新征程”育人文化活动,通过开展“立鸿鹄志”优秀毕业生事迹汇编、为毕业生制作文化书签等活动,浓厚与时代共进步的文化氛围。
文化育人是一项系统工程,就文化而讲文化、举办一次两次文化讲座活动不是我们的目的。文化育人是思想政治教育不可或缺的组成部分,将文化育人放在思想政治教育的大海才能保证其生命力和活跃度。为此,河南农业大学持续深化校园文化建设。
一是大力加强工作体系建设。策划实施《大学生“品格、品行、品位”主题教育活动》,在全体学生中开展“品格、品行、品位”教育,将一个个单项文化育人项目整合在一起,实施文化育人“十大工程”,理顺、完善文化育人工作体系,构建文化育人的大格局。
二是大力加强工作合力建设。实施新农科背景下农林高校德智体美劳全面发展人才培养模式改革,将文化育人放在人才培养模式改革的大视野下,在党建思政、教育教学、实践磨砺、队伍建设、治理体系全过程彰显文化育人作用,汇聚文化育人的深厚力量。
三是大力加强工作队伍建设。通过成立学校大学生艺术教育中心、聘请大学生艺术教育指导教师、设立辅导员文化育人研究课题、规范文化艺术社团建设方式,培养了一批文化育人骨干力量,并不断提升文化育人骨干力量的能力和水平。
思想是行动的先导,理论是实践的指南。科学理论就像一面旗帜,旗帜立起来了,团结奋斗才有目标和方向;否则,就如同一艘航船没有导航仪,很容易迷失在茫茫大海中。做好青年人思想政治工作,以党的理论武装青年人头脑,内化于心、外化于行,要更加注重对文化育人重要作用的深刻认识。致广大而尽精微,答好文化育人宏大的时代考卷,需要做好文化实践的水磨功夫,是河南农业大学在思政工作中的一些思考。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)