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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

氧疗服务“上新”后进展怎样？******

　　很多市民尤其是老人，在新冠感染之后会出现胸闷气短，对氧疗服务的需求逐渐增多。目前，本市多家社区卫生服务中心都设置了专门的吸氧区，同时为有需求的市民提供氧气灌装服务。社区氧疗服务“上新”后进展怎样？居民都有哪些具体需求？灌装氧气回家有哪些细节要注意？昨天，记者针对市民关切的问题展开探访。

　　■北下关社区卫生服务中心

　　老人和孕妇对氧疗最迫切

　　昨天下午，记者来到海淀区北下关社区卫生服务中心，随着近期需要氧疗的患者增多，这里专门开辟出一间诊室，设置了吸氧区。在护士长郑亚南的陪护下，一位老人正在制氧机旁，进行着氧疗服务。

　　“我最近总是胸闷气短，晚上经常睡不着觉。”老人说，多亏了这台制氧机解决了燃眉之急，每次吸完一个多小时的氧气后回家，她都能睡个踏实觉。正说话间，一位女士拿着氧气袋前来寻求灌装服务。“我家老人在新冠感染之后，呼吸也不太顺畅。老人行动不便，无法前来吸氧，自己买制氧机也不太划算，所以我买了专门的氧气袋前来灌装，拿回去给老人吸。”

　　在征得老人的同意后，郑亚南决定先给该女士灌装氧气，仅用了几分钟的时间，一包氧气袋就灌满了。郑亚南又重新给老人接入呼吸导管，并且仔细地叮嘱该女士回家后如何使用的注意事项。吸氧区旁的诊室是输液室，这里设置了两台氧气罐，几位老人正在边输液边吸氧。郑亚南说，这里服务的主要是症状相对重一些，同时需要输液和吸氧的患者。

　　据北下关社区卫生服务中心全科主任崔纳介绍，前来氧疗的大多是老人，有些老人本身就有基础疾病，在新冠感染之后，胸闷气短的情况比较多，自去年12月初以来，氧疗需求明显增多了。“吸氧是改善症状的一个很有效的治疗方法。”崔纳说，通过临床发现，除了老人，还有不少孕妇缺氧的症状也很明显，她们往往还伴随着心理焦虑，氧疗在帮助他们改善症状后，更是对她们的一次心理疗养。

　　■蒲黄榆卫生服务中心

　　已提供228袋灌装氧气服务

　　蒲黄榆卫生服务中心共有两个院区，最近吸氧和灌装氧气袋需求都大幅增长。在蒲黄榆卫生服务中心（北区），记者看到，输液室在提供氧疗服务，共设有三个氧气罐，需要进行氧疗的市民坐在椅子上接受氧疗服务。在隔壁的一个单间内，同样有一个氧气罐，还设有一张床位，可以为有特殊需求的市民提供氧疗服务。

　　护理部主任刘艳新告诉记者，仅新年第一周，社区卫生服务中心便为居民们提供了228袋灌装氧气服务，此外，还有十余位市民在中心内接受了总计59个小时的氧疗。刘艳新说：“患者在接受氧疗前，都要接受专业诊疗。在这一过程中，医生会根据患者的症状以及血氧含量开具治疗单，明确单次氧疗的时间、每次的氧气流量以及总的治疗周期。此后医护人员便会按照治疗单为患者提供氧疗服务。”

　　刘艳新表示，之前可能有一些市民已经购买了制氧机，具备在家进行氧疗的条件，但氧疗作为一种辅助治疗措施，一旦吸入的氧气浓度过高或时间较长，就可能会出现氧中毒的情况。因此她建议，市民最好能够先进行问诊再进行氧疗。“我们在网上公布了服务电话，如果居民需要在家进行氧疗，最好先行咨询家庭医生或前往正规医疗机构进行诊断，并听取专业人员的指导。目前我们准备有血氧仪，市民可以免费来此检测血氧含量，以便更准确了解自身情况以及是否需要接受氧疗。”（记者 孙延安 陈圣禹 通讯员 王永武）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）