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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

宁东基地：再造一个宁夏经济总量******

　　【新春走基层】

　　元旦，坐标西北。

　　日长一线，蓝天高远，空气中透着一丝清冷。而在宁夏宁东能源化工基地（以下简称宁东基地），企业车间处处是热火朝天的景象，全力冲刺首季“开门红”。

　　且不说人勤春来早。自治区赋予宁东“再造一个宁夏经济总量”的宏伟目标，它丝毫不敢怠慢。就在不久前，这里获评2022年全国化工园区高质量发展综合评价第五名，连续5年入围十强。

　　做好今年经济发展工作，宁东基地党工委副书记、管委会主任陶少华认为必须“三坚持”，即项目是生命线，好企业是本钱，企业家是财富。

　　以项目为抓手 豪气

　　往宁东基地最高处望去，那是宁夏派可威生物科技有限公司分离间甲酚和对甲酚的装置。

　　“二者沸点差很小，常规方法不可能将它们分开，我们在国内首创用尿素法进行分离，能耗低，环境污染小，产品转化率高。”该公司总经理王进世告诉记者。

　　间甲酚全球需求量是6万吨，我国需求量为1.9万—2万吨，这套装置设计产能1万吨，宁夏派可威生物科技有限公司能产出5500吨。

　　占地面积1600平方米、高度63.5米的整套装置正在进行保温收尾、单体打压等工序，上料投产指日可待。

　　以项目为抓手，鼓励企业把小规模装置转化成大生产示范，这是宁东基地开发建设20周年的传统。

　　刚刚过去的2022年，宁东基地经济运行稳中向好，预计全年地区生产总值达到620亿元，工业总产值接近2000亿元，固定资产投资增长15%以上，工业增加值占自治区的30％，财政总收入达到155亿元。

　　“要保持发展定力，把经济发展工作的着力点放在实体经济和产业项目上。”在2023年经济发展重大项目推进会上，陶少华郑重强调。

　　靠技术来发展 硬气

　　拿起遥控器，只见眼前的玻璃一会儿呈磨砂状，一会儿呈透明状，明暗变化即在瞬间。

　　宁夏中星显示材料有限公司的这款智能调光玻璃，通电透明，断电雾化，可用于室内空间隔断、博物馆橱窗、银行等处。

　　“其实就是把液晶膜安装在两层玻璃之间，高温高压加工成夹层玻璃。”该公司技术负责人陈少华说。

　　铆力关键核心技术，企业实现了智能调光玻璃用液晶材料产品的产业化生产，2021年销售额1.6亿元，2022年至少翻一番。

　　靠技术取得长足发展，宁夏中星显示材料有限公司是宁东基地的缩影。

　　“我们始终充分发挥企业创新主体作用，着力打赢关键核心技术攻坚战。”宁东基地科技和信息化局局长易静华表示。

　　该局全年新立项实施本级科技创新项目34项，争取自治区重点研发计划项目16项，在煤化工、精细化工、新材料、清洁能源等领域攻克一批技术瓶颈。

　　去年，宁东基地全年登记自治区科技成果36项，较上年翻了两番；完成技术合同成交额2.5亿元，同比增长20%，成绩喜人。

　　用科技作支撑 提气

　　走在宁东基地，铁塔林立，管道纵横，厂房俨然，机器轰鸣声不绝于耳。

　　国能宁煤集团合作开发的高性能甲醇制丙烯工业催化剂替代进口；宝丰能源集团建成全球最大的太阳能电解制氢储能及应用示范项目；宁东瑞华新材料公司研制的特种抗冻防水涂料达到国际水准……

　　一批新动能的催生，离不开科技持续加码。

　　易静华给记者摆出几组数字。2022年，宁东基地全年本级财政科技创新支出9433万元，是上年的6.5倍；争取自治区项目经费4100万元，撬动企业研发投入预计突破14亿元，较上年增长25%；预计全社会R&D投入强度达到2.27%，较自治区平均水平高0.69个百分点。

　　宁东基地蓬勃发展，是宁夏切实把科技创新摆在经济社会发展核心位置的写照。

　　连日来，自治区党委宣传部举办系列新闻发布会，对党委经济工作会议精神进行解读。

　　1月4日，宁夏科技厅厅长徐龙在会上表示，自治区第十三次党代会把创新驱动战略作为“五大战略”之首，为优化创新环境、激发全社会创新动力提供了更为坚实的保障。

　　“科技系统将扎实推进科技创新‘四大工程’，全力抓好‘双百科技支撑行动’，努力为全区经济社会高质量发展提供更有力的科技支撑。”徐龙说。（本报记者 王迎霞）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）