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彩神app开户_彩神app计划群

来源:彩神app注册网2024-03-12 17:48

  

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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

2022中国农业科学十大进展发布 “基因”成高频词******

  光明网讯(记者宋雅娟)12月16日,2022中国农业农村科技发展高峰论坛暨中国现代农业发展论坛在北京召开。论坛上发布了《2022中国农业科学重大进展》报告,该报告由中国农业科学院科技管理局和农业信息研究所科技情报分析与评估创新团队研制,遴选了10项能够充分代表2021年我国农业科技前沿研究水平、取得重大突破性进展的基础科学研究成果。

  10项重大进展具体如下:

  1.首次实现异源四倍体野生稻的从头驯化。提出异源四倍体野生稻快速从头驯化的新策略,突破了多倍体野生稻参考基因组绘制、遗传转化以及基因组编辑等技术瓶颈,建立了从头驯化技术体系;证明了异源四倍体野生稻快速从头驯化策略切实可行,对创制高产抗逆新型作物和保障粮食安全具有重要意义。

  2.解析水稻品种适应土壤肥力的遗传基础。该研究鉴定到一个水稻氮高效关键基因(OsTCP19),阐明了土壤氮素水平调控水稻分蘖发育过程的分子机理,揭示了水稻对贫瘠土壤适应的遗传基础;为水稻氮高效育种提供了重大关键基因,对保障农业绿色发展具有重要意义。

  3.首次绘制黑麦高精细物理图谱。该研究解决了黑麦基因组组装难题,绘制了黑麦高精细物理图谱,解析了黑麦染色体演化机制,鉴定了黑麦籽粒淀粉合成、抽穗期等关键基因;为麦类作物育种源头创新提供了独特基因资源。

  4.实现杂交马铃薯基因组设计育种。该研究利用基因组大数据进行育种决策,建立杂交马铃薯基因组设计育种体系,培育了第一代高纯合度自交系和概念性杂交种“优薯1号”;证明了马铃薯杂交种子种植的可行性,推动了马铃薯育种和繁殖方式变革。

  5.构建规模最大的猪肠道微生物基因组集。该研究通过对猪500个肠道样本开展深度宏基因组测序,并整合了已有的猪肠道菌群基因组,构建了规模最为宏大的猪肠道微生物基因组集;为猪强抗逆性、高生长速度、高饲料转化相关菌种挖掘和利用提供了重要资源。

  6、揭示抗病小体激活植物免疫机制。该研究发现ZAR1抗病小体的钙离子通道功能,建立了钙信号与植物细胞死亡的联系,揭示了一种全新的植物免疫受体作用机制;为人工设计广谱、持久的新型抗病蛋白进而发展绿色农业带来了新启示。

  7.揭示超级害虫烟粉虱多食性奥秘。该研究首次发现植物和动物之间存在功能性水平基因转移现象,揭示了烟粉虱“偷盗”寄主植物解毒基因,解析了广泛寄主适应性的分子机制;发现了昆虫多食性的奥秘,为害虫绿色防控提供了全新思路。

  8.揭示光信号调控大豆共生结瘤机制。该研究解析了地上光信号与地下共生信号互作调控大豆根瘤发育的机制,证实了光信号对大豆根瘤形成及共生固氮的关键作用;揭示了豆科植物地上地下协同的新机制,为优化农业系统碳-氮平衡提供新策略。

  9.首次实现二氧化碳到淀粉的人工合成。该研究设计了化学和酶耦合催化的人工淀粉合成途径,实现了不依赖植物光合作用的二氧化碳到淀粉的人工全合成;使工业化车间制造淀粉成为可能,为实现“双碳”和粮食安全战略提供全新解决思路。

  10.揭示脊椎动物水生到陆生的演化遗传机制。该研究鉴定到脊椎动物肺、心脏及四肢等器官的遗传变异与陆生适应有关,系统解析了脊椎动物在早期登陆过程中的遗传演化机制;揭示了脊椎动物从水生到陆生演化的遗传奥秘,为理解脊椎动物水生到陆生的演化提供了关键认知。

  (文图:赵筱尘 巫邓炎)

[责编:天天中]
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