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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

阴山优麦聚焦科技创新 延长燕麦产业链******

　　在位于内蒙古乌兰察布的内蒙古阴山优麦食品有限公司（以下简称“阴山优麦”）的车间里，一派繁忙景象：产品生产区，工人正在燕麦产品生产线上操作；产品检测区，公司技术人员正在检验燕麦产品质量；产品打包、装卸工区，工人正忙着装箱、贴单、装车……一系列工序井然有序地进行。

　　阴山优麦成立于2015年，是一家集燕麦育种、规模化种植、农产品深加工、产品销售、仓储物流、燕麦科技创新和燕麦文化与品牌推广于一体的燕麦全产业链公司。从一家小公司成长为农业产业化国家重点龙头企业，小燕麦做成了大产业。阴山优麦董事长卢文兵说：“公司的高成长性源于坚持创新发展，立足农产品深加工，持续完善产业链，走出一条农业科技现代化发展之路。”

　　“燕麦是乌兰察布的主要农作物之一。我一直想通过建立龙头企业，以‘公司+农场+农户’的方式，带动燕麦产业发展，为农民增收致富作出贡献。”卢文兵说，依据当地资源优势，公司大力发展农产品精深加工，提高燕麦资源利用率，提升农产品附加值，加快农业产业化发展。

　　“为提高生产效率，我们以调整生产加工工艺流程为抓手，对生产线实施了大规模技术改造。”阴山优麦常务副总经理肖平波说，通过对生产线进行自动化改造，生产效率和产品质量均得到显著提升。目前，阴山优麦已建成年产3万吨燕麦香米、2万吨燕麦片、2000万个燕麦杯、6000吨燕麦粉（莜面）加工生产线。

　　除生产线改造外，阴山优麦严格把控产品质量，精细化管理，以优质产品开拓市场。为了给消费者提供优质燕麦，在种植环节上严格按照有机体系标准规范种植；在加工过程中运用先进工艺和检测设备严把质量关，不断完善产品质量控制管理制度。“公司实现从原料、生产、加工到销售的全链路质量控制和管理，从而有效防范和控制质量风险。”卢文兵说。

　　创新是企业发展的动力源泉。近年来，阴山优麦通过加强产学研合作、加大研发投入等方式，不断探索新技术，研发新产品。卢文兵说：“为提高创新能力，我们与乌兰察布市农林科学研究所等科研院所开展合作。比如，在种植基地技术指导、优质燕麦品种繁育以及燕麦加工与推广等方面深入合作，拓展产品研发的深度和广度，着力开发燕麦高端产品，进一步延伸产业链，提升产品附加值。”

　　在公司的产品展示区域内，记者看到燕麦米、燕麦肽、燕麦谷物饮等一系列深加工产品。工作人员介绍，借助科技手段进行深加工之后，每亩燕麦能够实现约2000元的产值。尝到先进技术的甜头，阴山优麦更加坚定了走创新发展之路的决心，坚持做研究、搞创新。公司结合市场需求相继推出了燕麦纤维粉等高附加值产品以及混合谷物燕麦产品。

　　凭借创新实践，阴山优麦还积极参与即食燕麦片地方标准的制定。截至目前，公司已获得发明专利9项、实用新型专利8项。

　　“坚定不移走农产品精深加工之路，是公司的发展方向。”卢文兵说，科技创新为企业注入强大发展动能，阴山优麦的市场份额不断扩大，竞争力得以增强。公司已建成覆盖20多个省份的市场销售网络，开拓了一批集团业务渠道及多个电商渠道。2020年实现销售额1.06亿元，2021年实现销售额1.2亿元，2022年销售额达2亿元。

　　当下，随着居民生活水平的提高以及对健康饮食需求的增加，燕麦食品未来消费人群和人均消费量将持续增长，中国燕麦市场前景广阔。卢文兵介绍，下一步，公司将立足当地特色农业优势，继续加大育种投入，与科研部门配合，培育高产、优质的燕麦新品种。同时，不断推进燕麦精深加工，加大产品创新力度，研发出更多优质健康、时尚便捷的燕麦食品，并将继续强化扶农助农机制，发挥龙头企业的带动作用，为农民增收、农业增效作出贡献。（余 健）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）