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
“裁员潮”横扫美国科技行业(环球热点)******
一段时间以来,“裁员潮”持续席卷美国硅谷,不少科技企业近期都宣布将执行裁员计划。专家指出,“裁员潮”反映了虚拟经济过度扩张后的收缩趋势,同时暴露了美国高通胀和利率飙升对企业收益造成的冲击。未来,随着科技革命演进、美国政府“筑墙”“断链”及强势推行产业回流政策等,美国科技行业还将持续受到影响。
众多企业遇寒潮
2023年伊始,美国科技界接连传出企业裁员消息。
据《华尔街日报》报道,电子商务巨头亚马逊1月4日宣布将裁员逾1.8万人,超过此前公布的裁员方案。这是美国科技行业近来规模最大的一次裁员动作。“亚马逊生鲜”“亚马逊无人超市”等零售和人力资源板块受裁员影响最大。
同一天,商业软件龙头Salesforce也宣布一项成本削减计划,包括裁减10%的岗位,涉及约8000名员工。在线视频平台Vimeo当日也宣布了6个月内的第二轮裁员方案,涉及裁减11%的员工。
另据《福布斯》杂志网站报道,1月5日,时尚电商Stitch Fix宣布将裁减约20%的正式员工。1月9日,人工智能初创公司Scale AI宣布将裁员20%。
在此之前,多家美国科技巨头与初创企业已公布大规模裁员计划。2022年11月,社交媒体平台脸书的母公司Meta宣布将裁员1.1万人,约占其员工总数的13%。《经济学人》杂志网站称,这是Meta成立以来的首次大规模裁员。Meta首席执行官扎克伯格表示,公司同时将减少招聘人数,除极个别岗位外,招聘冻结期延长至2023年第一季度。与Meta几乎同时,社交媒体公司Snap也表示将裁员20%,同时搁置了其无人机项目。
《华尔街日报》引用调查平台layoff.fyi统计称,2022年初以来,美国1000多家科技企业共裁员超过15万人,是2021年的10倍。
寒潮也席卷了科技股价。2022年全年,以科技股为主的纳斯达克指数累计暴跌33.1%。2023年则延续了这一态势,纳斯达克指数继续落后于标准普尔500指数和道琼斯指数。Meta、亚马逊、苹果、奈飞、特斯拉等科技股多数下跌。
“裁员增加、股价下跌、市值缩水,美国大型科技公司又度过了艰难的一周。”《卫报》日前报道称。
过度扩张引调整
关于裁员潮出现的原因,科技企业普遍指向前期过度扩张和宏观经济形势。
亚马逊公司首席执行官安迪·贾西日前在一封公开信中表示,“由于经济形势不稳定且过去几年招聘速度太快,我们不得不继续裁员。”《卫报》报道称,2020年3月,亚马逊的全球员工数约为62.8万人。而疫情期间受线上业务驱动,亚马逊员工激增至150万人。
Salesforce联席首席执行官马克·贝尼奥夫也在致员工的信中表示,疫情初期,公司收入激增,导致过度招聘,而现在公司正面临经济下行,客户的采购决策变得更加谨慎。
中国现代国际关系研究院研究员陈凤英对本报记者表示,疫情期间,美国虚拟经济过度膨胀,导致人员大量扩招、企业效率下降。后疫情时代,市场“由虚向实”作出调整,线下生产、生活开始恢复,虚拟经济开始收缩,促使科技公司进行结构性转型。
与此同时,美国通胀高企、美联储激进加息,导致企业融资借贷成本急剧上升,压缩了企业投资和效益空间。消费者科技支出减少、数字广告前景黯淡,也促使企业通过裁员、冻结招聘等方式削减开支。
中国现代国际关系研究院美国所副研究员孙立鹏接受本报记者采访时表示,当前,美国企业、机构及个人对美国宏观经济预期普遍不佳。不少国际机构下调美国经济增速预测。在经济预期走弱的大背景下,科技等经济敏感型行业可能会采取预先防范和止损措施,进行结构性裁员及业务调整。
科技创新转型的需求,也进一步驱动美国科技企业人员结构调整。陈凤英表示,互联网经过数十年高速发展,已经出现增长放缓、创新乏力现象。美国许多互联网企业遭遇发展瓶颈,迫切需要技术创新来寻找新的增长点。Meta公司开拓元宇宙业务、马斯克的Neuralink公司开发脑机技术等均代表了这一趋势。而在企业调整业务部门的过程中,裁员必然会成为选项之一。
长期变化需观察
科技行业一直被视为拉动美国经济的“马车”之一,而“裁员潮”的出现,令不少舆论对美国宏观经济危机产生担忧。
“‘裁员潮’令人联想到本世纪初的互联网泡沫。”路透社报道称,2000年到2003年期间,廉价资金、高投资者预期和充裕现金流催生了科技行业巨大泡沫。如今,“危险可能再次出现。”
“裁员潮”是否指向美国经济衰退?受访专家表示,目前作出这样的判断或许为时尚早。
中国外汇投资研究院独立经济学家谭雅玲对本报记者表示,2022年12月美国失业率降低0.2个百分点至3.5%,维持在历史低位。科技行业“裁员潮”更多反映了企业对劳动力情况进行的局部数量性调整,是企业优化就业人员技能、提升专业化程度的体现。
“从2008年华尔街金融风暴至今,美国经济增长率有高有低,但美国经济总规模却在扩大,这是美联储调整货币政策的重要背景与逻辑。在关注美国经济波动性的同时,也要关注经济现实全貌。”谭雅玲说。
“目前,美国互联网裁员并没有影响到美国就业指标,裁员潮更多是虚拟经济膨胀过度后的收缩。预计美国科技股板块的调整将会持续。具体美国科技行业走势如何,还要观察美国货币政策调整、通胀的抑制情况及美国2023年上半年经济走势。”陈凤英说。
但“裁员潮”对美国乃至全球科技产业而言并非没有隐忧。
孙立鹏指出,美联储加息对企业投资和扩张的抑制作用已经逐步显现。在全球供应链仍然面临多重挑战的背景下,美国政府执意推进产业链回流、打造“小院高墙”、针对中国科技等行业进行打压、强化对外投资审查等,“回火效应”会对美国科技企业的海外投资布局、出口及经营情况造成持久影响。
“美国政府近年来强化产业回流政策,出台《两党基础设施建设法案》《芯片与科学法案》《通胀削减法案》及《国家先进制造业战略》等,通过大规模补贴帮助本国科技产业获取竞争优势,这将给科技变革及全球科技产业带来怎样的变化,还需要密切观察。”陈凤英说。林子涵