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
更好统筹质的有效提升和量的合理增长******
作者:权衡(上海社会科学院党委书记、上海市习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特聘研究员)
发展是党执政兴国的第一要务,发展必须是高质量发展。质的有效提升和量的合理增长是经济合理运行和发展的规律性体现,是实现高质量发展的内在要求,有利于探索和形成经济增长的新源泉新动力。需更加注重长短政策优化组合,更好统筹经济质的有效提升和量的合理增长,推动高质量发展取得新成效。
中央经济工作会议强调,“坚持发展是党执政兴国的第一要务,发展必须是高质量发展”“要更好统筹经济质的有效提升和量的合理增长,坚持以质取胜,以量变的积累实现质变”。实现质的有效提升和量的合理增长,对做好2023年经济工作,着力推动高质量发展具有重大理论和现实意义。
内在逻辑和现实要求
科学把握经济运行过程中质的有效提升和量的合理增长,既有利于准确理解“高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务”,也对推动经济运行实现整体好转至关重要。
质的有效提升和量的合理增长是经济合理运行和发展的规律性体现。经济的运行和发展是总量增长和效益提升的辩证统一的变化过程。经济发展既有生产要素投入和产出的增长变化,如表现在总量、规模、速度等具体指标上,同时往往也必然伴随着经济结构、产业结构、就业结构和收入结构等方面的深刻变化。尤其是受技术革命等因素的影响,经济运行内在的投入产出结构以及效率、质量和效益也会发生相应的变化。因此,量的积累是经济增长的基础和条件,质的提升则是经济增长的动力和目标,经济运行的质和量互为条件,相辅相成、相互作用。
质的有效提升和量的合理增长是实现高质量发展的内在要求。进入新发展阶段,要完整、准确、全面贯彻新发展理念,加快构建新发展格局,着力推动高质量发展。高质量发展是体现新发展理念的发展,要推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革。保持经济运行在合理区间,既需要有质的有效提升,也需要有量的合理增长。从质的有效提升来说,意味着经济增长更加注重投入产出率、技术创新和进步以及产品质量、市场效益、资源配置效率、生态环保等方面的要求。从量的合理增长来说,需要在质的有效提升基础上有高效益、高质量的投入产出和较快的规模增长、速度增长,这样的增长也必然带来就业、收入方面的稳定增长。
质的有效提升和量的合理增长有利于探索和形成经济增长的新源泉新动力。现代经济增长理论研究表明,一国或者一个经济体的经济增长,其真正有效的源泉和动力,并不是来自于要素投入的数量和规模大小,而是主要来自于全要素生产率的提升,其中主要包括劳动生产率、技术进步效率和资源配置效率等。尤其是从经济长期增长的趋势来看,增长源泉和动力主要来自于全要素生产率。因此,推动经济高质量发展,就是要把长期经济增长的动力和来源主要放在依靠提升劳动生产率、技术进步效率、创新效率以及资源配置效率上,着力提高全要素生产率。这样既可以实现质的有效提升,又可以实现量的合理增长。
更加注重长短政策优化组合
中央经济工作会议强调,“突出做好稳增长、稳就业、稳物价工作,有效防范化解重大风险,推动经济运行整体好转,实现质的有效提升和量的合理增长,为全面建设社会主义现代化国家开好局起好步”。为此,需要从如下几方面入手,更加注重长短政策优化组合,更好统筹经济质的有效提升和量的合理增长,推动高质量发展取得新成效。
一是把稳增长的政策手段与实施创新驱动发展的各项政策有机结合起来,使短期内的增长过程更多孕育和形成长期的新动力和新动能。做好2023年经济工作,短期内需要稳增长,积极的财政政策要加力提效,通过优化组合赤字、专项债、贴息等工具积极促进经济增长。同时,政策手段要更加突出培育有利于长期增长的内生动力,更加注重推进科技创新,催生各种新业态、新经济和新模式,防止盲目投资和重复建设。要通过积极的财政政策和稳健的货币政策,加大宏观政策调控力度,加强各类政策协调配合,形成共促高质量发展的合力。
二是把实施扩大内需战略同深化供给侧结构性改革有机结合起来,实现供需匹配和动态均衡发展。做好2023年经济工作,要着力扩大国内需求,要把恢复和扩大消费摆在优先位置,充分发挥内需尤其是消费需求的作用,进一步增强消费能力,积极改善消费条件,创新各类消费场景,最大程度释放消费潜力和活力。同时,也要继续深化供给侧结构性改革,建设现代化产业体系,形成高质量的供给体系和供给能力,推动技术创新、供给创新、产业创新、产品创新,使供给侧更加灵活及时地适应需求侧的变化,有效发挥供给创造需求的重要作用,增强高质量发展的内生动力。
三是把引导实际经济增长的总量政策手段与提升潜在经济增长率的结构性政策工具有机结合起来,最大限度提升潜在经济增长率。由于各种不确定性因素冲击,短时期我国实际经济增长率往往会出现不可避免的波动和变化。因此,做好2023年的经济工作,短期内各种总量性政策着力点要放在如何更好引导和稳定实际经济增长率上来,防止经济运行出现波动带来的就业、物价等大幅度变化。同时,各种结构性政策也要更加关注和提升潜在经济增长率,尽可能确保实际经济增长与潜在经济运行轨迹保持基本一致。要尽可能实现资源最优配置和全要素生产率提升,最大限度激活和提高潜在经济增长率,推动实际经济增长既符合市场预期,也符合潜在经济增长率水平。这也是当前和今后一个时期保持经济运行在合理区间的重要选择。
四是把稳增长的一揽子经济政策与改善民生的社会政策体系有机结合起来,推动经济社会高质量发展。做好2023年经济工作,既要推动经济稳定增长,实现就业、收入和物价等基本稳定,同时也要发挥社会政策的兜底保障作用,把城乡协调发展与扩大内需有机结合起来,把城乡居民的就业保障与解决民生需求结合起来,不断增强人民群众的获得感、幸福感、安全感。
五是把稳增长与积极改善市场预期、提振市场信心有机结合起来,确保经济运行建立在理性的良性的心理预期上。稳定预期与稳定增长同等重要。目前,需求收缩、供给冲击、预期减弱三重压力仍然较大,预期减弱的压力影响也较为深刻,亟需有效的积极引导,及时消除各种疑虑,减少不确定性,增强可预期性及指导性。特别是要通过全面深化改革开放,以更加成熟定型的制度体系积极引导和稳定市场预期、提振市场信心,为实现质的有效提升和量的合理增长、确保经济运行在合理区间注入新的动力和活力。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)