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。
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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
四川：绿色高效山地农业赋能乡村振兴******
中新网成都11月27日电 (单鹏)初冬时节，四川广元昭化区昭化镇的猕猴桃进入越冬管理期。在昭化镇朝阳村“省四星级现代农业园区”里，一株株猕猴桃树的树干被涂白剂“刷白”，工人三三两两修剪树枝。近来朝阳村村民居太高每天都要下地转一转，“把越冬管理做好了，来年才会有好收成。”他说。
广元是世界红心猕猴桃发源地和最大生产基地，但几年前，坐落在群山之间的朝阳村却是个“另类”。由于缺乏发展规划，该村土地零散，大部分土地以传统农作物种植为主，部分还是荒山和杂木林。“2017年我们来到当地支持山地农业发展，针对朝阳村做了详细规划，论证到底该发展什么产业、如何布局生产，最终确定在中低海拔区(500-700米)重点发展猕猴桃种植，稍高海拔区(700-900米)以桃李产业为主。”四川省农业科学院园艺研究所副所长、研究员陈栋表示。
果树冬管技术培训会现场。 四川省农业科学院 供图经过几年培育，朝阳村成为当地猕猴桃、桃的重要产区之一，并带动了周边村镇的果树产业发展。从荒山到遍地果园，朝阳村的蜕变是四川山地农业发展的缩影。近年来，四川山地农业走出一条从增产到提质的绿色高质量发展之路：特色产业在四川盆周山区以及贫困地区逐步发展，西南山地主要作物优质高产高效技术体系逐渐形成，优质粮油、茶叶、特色水果、道地中药材、特色食用菌、高原蔬菜品种选育取得显著成效。
“种植猕猴桃和桃后，村里发生了翻天覆地的变化。”居太高说，随着收入提高，村里路宽了、环境美了，土坯房也变成了漂亮的小楼房，“朝阳村人均年收入从几千元提高到2万多元，越来越多的年轻人愿意返乡搞农业。”
作为在高山地域环境下形成的农业形态，山地农业地块多、面积小、分布零散，这意味着发展山地农业比平原地区面临更多挑战：不仅机械化、规模化种植难以施展拳脚，交通、用水、土质差也是难题。“发展山地农业，种植技术相对复杂，首先要根据当地的土壤、气候条件选择适合的品种，其次要因地制宜确定栽培模式，防治病虫害、加强土肥水管理。在无法大规模机械化的条件下，局部只能尝试使用小型机械，比如小型割草机、移动式喷药机或移动液压施肥枪等。”陈栋表示。
“红心猕猴桃的主要问题是抗溃疡病能力弱，在山地条件下，高海拔导致的低温以及多雨环境会提高溃疡病的发病率。”据四川省农业科学院园艺研究所研究员涂美艳介绍，溃疡病是一种细菌性病害，具有隐蔽性、暴发性、毁灭性的特点，“我们在园区内不仅引进示范了不同类型猕猴桃优新品种，还和当地农业农村局共同示范应用了红心猕猴桃避雨设施栽培技术，设计了不同类型的避雨棚供种植户选择，还配套了智能水肥一体化设施，探索并推广了果粮套作模式，很好地预防了溃疡病的发生。”
四川有较多的山地和丘陵，发展山地农业对推动当地乡村振兴具有重要意义。谈及四川山地农业下一步发展时，四川省农业科学院党委书记吕火明表示，将围绕粮食安全发展好小麦、水稻、玉米等粮食作物，同时关注林下产品、功能性农产品、养殖等产业发展。同时将因地制宜关注产业多样化，发展适合山区的特色产业，开发农旅产品，推动农旅融合，“总的目标是通过发展山地农业带动乡村振兴。”
“在山地农业国际交流方面，我们与泰国、越南、老挝等东南亚国家以及阿根廷布宜诺斯艾利斯省加强交流、开展紧密合作。”吕火明表示，将进一步加快国外先进科技技术成果引进，为四川山地农业现代化注入强劲动力，还将推动自主科研成果“走出去”，提高四川农业科技的国际影响力。(完)
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