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
去年首次公开募股融资继续维持高位 资本市场有力支持实体经济发展******
去年首次公开募股融资继续维持高位——
资本市场有力支持实体经济发展
本报记者 马春阳
2022年,受多重因素影响,全球多数股市呈现震荡下行,首次公开募股(IPO)活动明显放缓。相反,我国资本市场展现出强大韧性,A股IPO募资额不降反升,有力支持了实体经济发展。展望今年,随着全面实行股票发行注册制改革正式启动,A股吸引力有望进一步增强。业内人士预计,今年IPO有望延续强劲势头,为科创企业和新兴产业注入金融活水。
募资额度表现强劲
Wind数据显示,2022年A股IPO上市企业达到428家(含吸收合并及转板上市),合计融资额达到5869.66亿元,IPO融资额已连续3年突破4000亿元。相比于全球IPO市场的“黯淡”,A股IPO市场表现可谓一枝独秀,不论是上市数量还是募资额均远超全球其他资本市场。
专家认为,中国经济的韧性和活力、注册制改革持续推进,是推动A股市场IPO取得亮眼“成绩单”的关键因素。清华大学五道口金融学院副院长田轩认为,2022年A股IPO市场融资的强劲表现,也得益于我国积极采取货币政策、财政政策进行总量和结构性调控,为经济稳步复苏提供了有力保障。
“一方面,从流动性角度来看,去年3月份以来,美联储开启加息周期,全球多国也紧跟美联储步伐,导致全球流动性严重收紧,海外IPO呈现下滑态势。在海外流动性大幅收紧的背景下,国内流动性保持合理充裕,为企业IPO融资提供了良好的货币金融环境。另一方面,IPO持续升温也与国内资本市场建设愈发完善密切相关。随着注册制的推进和相关配套制度的完善,企业上市流程极大优化,IPO效率得到大幅提升。”川财证券研究所所长陈雳说。
“我国资本市场也采取了一系列改革举措,为企业IPO上市创造了良好条件。”田轩表示,例如,我国不断优化IPO发行定价和监管制度,加快完善退市机制和配套制度,进一步完善上市公司市场竞争形态、内部管理结构、风险管控等,市场整体运行环境更为稳定。
助力科创企业融资
剖析“成绩单”可以发现,科创板和创业板是IPO的主力军。按数量计算,创业板以150家领跑所有板块,占全年A股IPO的35%;科创板以124家紧随其后,占全年A股IPO的29%。
从融资额看,科创板和创业板的IPO融资额占全年A股总融资额七成以上,在去年A股前十大IPO融资中,有7家来自科创板。
“科创板和创业板先后试点注册制,意味着入口端手续简化,企业能否上市发行的决策权由市场决定。同时,随着多层次资本市场加快建设,两个板块定位更加清晰,对上市企业的包容度更大,上市效率大幅提升。”田轩表示。
从行业来看,2022年A股IPO企业主要来自工业及材料、信息技术及电信服务、医疗和医药、消费等行业。“科创板、创业板设立了多元包容的发行上市条件,允许未盈利企业、特殊股权结构企业、红筹企业上市,契合了科技创新企业的特点和融资需求。”田轩认为,两个板块融资额的提升将在助力创新型企业发展方面发挥更大作用,进一步提升企业创新活力,为高新技术企业、战略性新兴产业企业和成长型创新创业企业提供强有力的融资支持。
陈雳表示,工业及材料、信息技术及电信服务等行业IPO力度较大,充分体现了资本市场对科技创新企业及新兴产业的支持。“当前,资本市场对于国家重点产业的支持力度不断加大,引导更多资源流向符合国家战略的产业、科技产业、新兴产业,对于推动重点战略产业的发展,有效推动实体经济发展都具有现实作用。”陈雳说。
IPO规模有望维持高位
2月1日,全面实行股票发行注册制改革正式启动。在业内人士看来,这将有助于提高我国资本市场直接融资的质量和效率,推动更多新经济企业登陆资本市场,今年A股IPO市场仍有望维持强劲势头。
田轩表示,今年资本市场注册制改革实现全覆盖,相关配套制度如交易机制、退市程序、权益保障机制等也将持续完善,在加强区域性股权市场、新三板与北交所、科创板、创业板等市场联动上也将进一步发力,优化中小微企业直接融资通道。在此背景下,各市场板块互联互通、错位发展的格局将加快形成,市场运行环境将更加稳健,上市发行效率将进一步提升,A股IPO将保持增长态势。
对于全面注册制正式实施后可能受益的行业,粤开证券研究院首席策略分析师陈梦洁说:“符合国家战略发展方向的高成长行业有望得到政策支持。借鉴科创板、创业板等注册制经验来看,当前注册制股票中约有96%的股票属于战略性新兴产业。预计未来全面注册制将高度围绕国家战略发展方向,聚焦新一代信息技术、高端装备制造、生物医疗、新能源、数字创意产业等九大战略性新兴产业,解决‘卡脖子’问题。”