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。
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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
黑龙江冷水鱼为啥这么火******url:https://m.gmw.cn/2022-12/25/content_1303234248.htm,id:1303234248
大雪过后,黑龙江省的主要江河已经全线封冻。最近,位于黑龙江下游的佳木斯市抚远东极鱼市,又迎来了一年一度的冬季卖鱼高峰期。“这批鲟鳇鱼今天下单,最迟明天就能‘飞’走!”在这个声名远扬的鱼类交易集散地,商户们忙着直播卖鱼,前来选购的本地市民也络绎不绝,伴随着人们口中呼出的阵阵哈气,零下20℃的市场显得格外热火朝天。
黑龙江流域的施氏鲟与达氏鳇,通常被人们统一称作鲟鳇鱼。鲟鳇鱼,起源于亿万年前的白垩纪时期,曾与恐龙在地球上共同生活,是世界上现存最古老的原始鱼类,被称为“水中活化石”,具有重要的科学、生态、社会、经济价值。2021年《国家重点保护野生动物名录》将野外种群达氏鳇列为国家一级重点保护野生动物,施氏鲟列为国家二级重点保护野生动物。
生态养殖
在黑龙江上游的黑河市爱辉区,每到隆冬时节,黑河华之宝鲟鱼有限公司黄旗营子网箱养殖基地都会迎来销售高峰,购买新鲜鲟鳇鱼的顾客络绎不绝。
“这点儿鱼都快卖完了,最忙时候一天卖一二百条。”黄旗营子网箱养殖基地职工、黄旗营子村村民于绵秀告诉记者,他这批卖的是在黑龙江里养了近一年的鲟鳇鱼,因为黑龙江的水质好,所以鱼肉口感好,买的人特别多。
成立于2010年的养殖基地位于黑河市爱辉区坤河乡黄旗营子村,现有养殖网箱600个,年养殖能力约20万公斤,养殖品种有杂交鲟、施氏鲟、西伯利亚鲟、俄罗斯鲟、匙吻鲟等鱼种,预计春节前夕就能售罄。
鲟鳇鱼味美天然、营养价值高,吸引了不少周边客户预订抢购,市场前景广阔。鲟鱼养殖基地效益好了,村里的百姓收益就有了保障,在家门口就能就业,实现了增收顾家两不误。黄旗营子村村民李树军自从在养殖基地打工,每年的收入就增加了近5万元。
但是,鲟鳇鱼的养殖也不是件容易事儿。
主要生存在黑龙江流域的鲟鳇鱼是冷水鱼,它们的生存条件可以用“苛刻”来形容。据黑龙江省鲟鳇鱼保护协会会长李国志介绍,人工环境下鲟鳇鱼的生长水温要保持在20℃左右,冬天水温保持在2℃至4℃且水面不可结冰,同时还要保证以生态饲料进行天然牧养。“黑龙江的自然条件有利于鲟鳇鱼实现性成熟,也更适合鲟鳇鱼的生存与繁衍。”李国志说。
不只是温度,还有水质、水溶氧量、氨氮含量等参数,都是鲟鳇鱼生存必不可少的指标,更重要的是,鲟鳇鱼需要流水养殖且水质清新无污染。正是黑龙江的水环境治理,成就了鲟鳇鱼养殖产业的不断扩大。佳木斯市水务局副局长冷纪国介绍:“我们在黑龙江流域综合施治,比如四级河湖长加强巡河检查频次,整治入河排污口,提高流域畜禽粪便资源化利用率,还印发了《关于进一步加强生物多样性保护的实施方案》等,通过一系列行之有效的措施使黑龙江佳木斯段水质稳定达到Ⅲ类,从而保护和改善了鲟鳇鱼的生存环境。”
保护增殖
今年7月,黑河市逊克县在黑龙江畔举行了鲟鳇鱼增殖放流活动。这次放流的16.7万尾鲟鳇鱼苗来自黑龙江省水生动物资源养护中心逊克濒危鱼类救护基地,经过50多天的精心培育,达到放流标准。近年来,该中心已经向黑龙江干流放流鲟鳇鱼超230万尾。
8月份,一年一度的鲟鳇鱼增殖放流活动也如期在抚远、哈尔滨等地分别举行,约35万尾鲟鳇鱼苗被送归黑龙江、松花江。李国志介绍,这些鱼苗全部由抚远东龙鲟业无偿提供,是今年5月份由水产科研人员人工孵化而成,经过3个多月的精心培育,鱼苗长到10厘米至15厘米。
“鲟鳇鱼增殖放流是改善水域生态环境的重要举措,对逐步增加鲟鳇鱼野生种群数量有重要意义。”活动主办方之一、黑龙江省个体劳动者协会的吴景林表示,希望通过鲟鳇鱼保护,引起全社会共同关注水生生物养护及其栖息地的保护。
人工增殖放流一直是推动渔业资源恢复,保持水生生物多样性的重要举措。放流鲟鳇鱼苗,对有效恢复黑龙江鲟鳇鱼资源、加快水生生物资源修复、推进渔业可持续发展都具有重要意义。
不过,在上个世纪,黑龙江的鲟鳇鱼可没有这般好的待遇。
上世纪七八十年代,由于过度捕捞、环境污染以及水土流失等原因,黑龙江流域鲟鳇鱼资源急剧减少,鲟鳇鱼自然分布水域变得相当狭窄,鲟鳇鱼资源濒临枯竭。后来,国际濒危野生动植物种贸易公约将其列为濒危物种。资料显示,鲟鳇鱼性成熟晚、生殖周期长,雌鱼初始成熟年龄在16年至20年,雄鱼在12年以上,后代群体补充慢,因此其野生资源一旦遭到破坏很难恢复。
为有效修复野外鲟鳇鱼种群资源,自2001年开始,黑龙江省便持续开展鲟鳇鱼苗增殖放流活动,涵盖黑龙江、松花江和乌苏里江等自然分布区域。2009年起,黑龙江又全面禁止鲟鳇鱼商业捕捞活动,不断加大渔政执法管理力度,加强对资源产地、驯养繁殖基地、集贸市场、饭店餐馆和运输环节的监督检查力度,严厉打击非法捕捉、走私、加工、贩卖水生野生动物的违法犯罪行为。
黑龙江省还不断加强对鲟鳇鱼栖息地的生态环境保护,目前已在黑龙江水域划定11处国家级水产种质资源保护区自然保护地、面积超5.2万公顷,建立了黑龙江抚远段鲟鳇鱼和同江段达氏鳇国家级水产种质资源保护区,划定保护区生态红线,为野生鲟鳇鱼营造良好栖息地。
产业兴旺
鲟鳇鱼全身都是宝:胃、唇、骨、鳔、籽是烹制名菜的上等原料;鱼皮是制作高档皮革制品的好原料,可与鳄鱼皮媲美;赫赫有名的鱼子酱就来自其卵,经济价值极高,有“黑珍珠”的美誉,不同鲟鳇鱼品种的鱼子酱出口价格每千克高达230美元至1600美元不等。
黑河华之宝鲟鱼养殖基地是黑龙江省内最大的鲟鱼养殖基地与科技成果转化基地,依托黑龙江优质水体,养殖出的鲟鳇鱼无泥腥味、肉质鲜美、品质优良,深受消费者的喜爱,鲟鳇鱼及衍生产品一年四季畅销国内外。黑河华之宝鲟鱼有限公司董事长时煜来告诉记者:“我们还将把黑龙江的三花五罗、名贵鱼种都拿到网箱里来养,补充禁渔期市场没有鱼吃的空白。”
产量上来了、销路打开了,但鲜鱼、冻鱼只是冷水鱼产业的低端产品。为延长产业链,提高冷水鱼价值,抚远市积极培育有实力的公司开发高端产品,抢占鱼产品高端市场。
来到抚远市鲟鳇鱼繁育养殖有限公司鲟鳇鱼繁育车间,记者看到技术人员正在进行人工活体取卵,为北京的一家养殖场繁育鲟鳇鱼苗。这条50多斤的鲟鳇鱼通过繁育鱼苗的方式,可获得3万多元的收入,一条鱼就可卖出100多条鲜鱼的价值。抚远利用冷水鱼原种的优势,积极发展冷水鱼种业,让产自抚远的优质冷水鱼鱼苗游向全国,丰富当地百姓餐桌。
在发展冷水鱼种业的同时,抚远市鲟鳇鱼生产企业还积极扩大规模,进行鱼产品精深加工。世界顶级食材鱼子酱,保健品、护肤品、休闲食品等系列衍生品,从“中国鲟鳇鱼之乡”走上了国际餐桌。“我们今年增加了135亩养殖水面,计划明年进一步扩大养殖规模。”李国志告诉记者,企业还在谋划新建数字化设施渔业项目,并帮助农民建起家庭渔场,走上可持续发展的乡村振兴致富路。
走进抚远市鱼产品销售商店,一盒盒包装精美的熏鱼、鱼子酱、风味鱼柳、鱼罐头等产品琳琅满目。一批以鲟鳇鱼等鱼品深加工为主的企业如雨后春笋般蓬勃发展,注册的企业达到100家左右。在抚远淡水鱼博物馆,馆内收藏展示黑龙江水系特产的施氏鲟鱼、达氏鳇鱼、中国大马哈鱼等重要经济鱼种的标本达80多个,也成为抚远市一个特色旅游景点。
12月16日,“2022黑龙江冷水鱼·冬捕季”新闻发布会召开,拉开了黑龙江省冷水渔业振兴的大幕,以鲟鳇鱼为代表的黑龙江冷水鱼产业,已形成了繁育、养殖、研发、加工的全产业链条。冷水鱼系列产品正通过线上线下结合的销售模式,打开国内外两个市场。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)