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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

你和贝克汉姆之间，只差16.1公里的距离******

　　世界杯期间

　　相信很多人每天都在家吃着零食

　　准时收看比赛

　　我们经常听到有人评论

　　某某球员跑动不积极

　　那么，你了解一场球赛中

　　足球运动员的跑动距离有多少吗？

　　跑动距离越长

　　就踢得越好吗？

　　足球运动员有多能跑？

　　根据国际足联的技术统计，一名职业足球运动员全场的累计跑动距离平均为10000米，最差的在6000米左右，而好的高达12000米。在90分钟的时间里，跑动超过12000米。

　　这是一个什么概念？如果全场匀速跑动的话，运动员也是需要全程以7分半的配速来跑动。实际的比赛中，当然不可能会是匀速跑，还穿插着大量的冲刺，高速跑动。

　　图源网络

　　贝克汉姆在2001年世界杯预赛对希腊的比赛中曾经创下16.1公里的最高纪录，5分35的平均配速，令人难以置信。

　　既然如此，如果去跑长跑甚至马拉松，足球运动员是不是也能获得很好的成绩呢？

　　事实上，确实有很多足球运动员参加过马拉松比赛，例如路易斯恩里克，他在皇马拿过西甲冠军后转投巴塞罗那，帮巴萨夺得两次西甲联赛冠军、两次西班牙国王杯冠军、一次欧洲优胜者杯冠军等多项荣誉，还担任过巴萨队长，2004年退役后，第二年就在纽约马拉松跑出3:14:09，2007年他终于在佛罗伦萨马拉松中刷出个人最好成绩2:58:08。

　　图源网络

　　你能跑得过世界杯裁判吗？

　　在足球比赛中，为了作出最准确的判断，裁判与足球的距离应保持在20米以内。要做到这一点，办法只有一个：满场飞奔。世界杯裁判平均每场要跑6到8英里（9.7到12.9公里），而且与运动员偶尔还能休息不同，裁判几乎是“完全停不下来”，必须球动人动。

　　图源：新华社入选2022年卡塔尔世界杯裁判员名单的中国裁判马宁在训练

　　据《新闻晨报》2013年3月11日报道，自2006年7月开始，中国足协根据国际足联和亚足联的有关规定，采用新的裁判员和助理裁判员体测方法：1. 6组40米加速跑：每次测试不超过6.2秒，国际助理裁判不超过6秒，每组冲刺后1分30秒恢复（从终点走回起点）。2. 10圈以上高强度间歇跑：在400米标准跑道上，从弯道起跑，30秒内快跑150米，35秒内慢走50米，再接下来一个150米、50米。完成400米计1圈，至少要达到10圈为及格，12圈以上为优秀。

　　FIFA裁判的150米间歇，及格线30秒——相当于每公里配速3分20秒，连续完成20组。你跑得过他们吗？

　　图源：网络表情包

　　跑动距离远一定意味着“踢得好”吗?

　　《2020年足球科学与医学》的一篇文章曾基于2018-2019赛季西甲380场比赛的数据，研究控球率和球员的身体表现之间的关系。

　　图源：网络《2020年足球科学与医学》

　　研究筛选并分析了412名踢满90分钟比赛的球员的竞技性表现，并获得了8468次观察数据。球员被分为5个不同的位置：中后卫（CD）、后卫（FB）、防守中场（DM）、进攻中场（AM）和前锋（FW）。从以下几方面对表现进行分析：总覆盖距离、低强度跑（0-14.0km/h）、中等强度跑（14.1-21.0km/h）、高强度跑（21.0km/h）、超高强度跑（21.1-24.0km/h）和冲刺跑（>24.0km/h）。

　　结果表明了一些显著的结论：

　　1. 在不考虑具体位置的情况下，控球率很高的球队球员的跑动覆盖距离明显小于控球率高、中、低的球队球员。也就是说拥有大量球权可以缩短足球运动员的跑动距离。

　　2. 这些差异取决于球员的具体位置。高控球率球队的攻击型球员(DM, AM和FB)在任何速度范围内都比其他球队每分钟跑动更少。例如，控球率非常高的球队的后卫每分钟跑5.2米，而控球率非常低、低和高的球队分别为7.8米、7.3米和6.7米。

　　3. 控球率很低的球队的后卫跑动距离最少。

　　图源：摄图网

　　正确跑步，世界杯一起锻炼！

　　因为疫情防控

　　很多人不能再去健身房

　　不如戴上口罩下楼跑跑步

　　这里为大家准备了几个

　　跑步小tips

　　希望大家享受运动

　　享受每一次跨步

　　1. 跑前热身不能省

　　很多朋友忽视跑步前的热身和拉伸运动，直接进入高强度的有氧训练中，心血管系统和呼吸系统会来不及进入状态，肌肉的血氧供应不上，肌肉韧性自然也差，对膝关节缺乏支撑和保护，韧带、肌肉、关节都容易受到损伤。

　　2. 跑步姿势很重要

　　① 头：眼睛平视前方，不要低头看地；

　　② 肩：放松不要摆动肩膀放松放低，不要用肩膀摆动双臂，更不要耸肩；

　　③ 手臂：手肘弯曲呈90°，以肩膀为轴心放松地如钟摆一样摆动；

　　④ 腰髋：要稳定，不要在跑步时左右扭动；

　　⑤ 躯干：收腹、挺胸、背部拉直，仿佛是一条拉得笔直的线，身体微微向前倾；

　　⑥ 脚：跑步时该后脚掌先着地还是前脚掌先着地，取决于跑步时重心位移的速度。

　　图源：京医通

　　3. 跑速与跑量循序渐进

　　日常跑步锻炼时，每分钟大约180步的速度最理想，差不多7~8分钟每公里。至于跑多少公里，请遵循「循序渐进」的原则，建议跑步距离全程心率不超过最大心率（最大心率=220-实际年龄）的85%，如果想轻松舒适地去跑，把心率控制在最大心率的59%~75%。如果心率明显上升，应当主动降低自己的配速。每次跑步时间至少要30分钟，对于身体素质较好的年轻人，每次跑40~50分钟也就足够了。4. 跑步后也要拉伸

　　图源：京医通

　　拉伸能有效放松肌肉，减少肌肉僵硬，增加血液微循环，加快代谢废物的排除，减少运动后的肌肉酸痛。因此，运动后拉伸也是必不可少的环节。

　　END

　　资料来源：山东科协、京医通、THU体育科技评论、知乎

　　整理：董小娴

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）