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

吉林长春：汽车“摇篮”展现蓬勃生机******

　　吉林长春全力推动汽车产业高质量发展——

　　汽车“摇篮”展现蓬勃生机

　　日前，工信部公示第三轮先进制造业集群决赛优胜者名单，长春市汽车集群成功入围，成为东北地区入选的两个集群之一。

　　长春是新中国汽车工业发源地，汽车是长春第一支柱产业，产值占全市工业70%以上。可以说，长春这座城市与汽车集群发展血肉相连、命运与共。如今，汽车产业在长春越发展现出蓬勃生机与活力。

　　一汽红旗繁荣工厂生产线，工人们正在工作。本报记者　马洪超摄

　　培育产业新生态

　　在长春市西南方向，一个新能源汽车生产工厂——奥迪一汽新能源汽车项目正在紧锣密鼓建设中。该项目近日已完成暖封闭，建成投产后，这里将成为中国一汽在长春的第六大整车生产基地。

　　“奥迪一汽新能源汽车项目落户长春，是因为这里是中国最大的汽车生产地之一，拥有完备的基础设施和产业链条。”项目经理闫磊说。

　　60多年前，新中国第一辆卡车“解放”、第一辆小轿车“东风”、第一辆高级轿车“红旗”在长春下线，点燃了民族汽车工业的光荣与梦想。而今，这里已拥有红旗、解放、奔腾、大众、丰田五大整车企业，以及在建的奥迪一汽新能源整车工厂。2021年全市汽车产业集群产销整车分别为242.1万辆和240.2万辆，完成产值6142.8亿元，稳居全国“第一方阵”。

　　值得一提的是，一汽自主品牌汽车近年来快速发展。其中，红旗销量4年增长63倍，解放中重卡实现全球“五连冠”、重卡实现全球“六连冠”。

　　在中国一汽集团研发总院的自主品牌产品展示区，红旗E-QM5、H5、HS5、HS7、H9、E-HS9、H9+等车型品类丰富，高端变速器、大功率发动机、氢燃料电池等产品性能不断提升，让人啧啧称叹。

　　为了把关键核心技术掌握在自己手中，做强做大自主品牌汽车，吉林省举全省之力支持中国一汽建设世界一流企业、支持长春建设世界一流汽车城，努力培育电动化、智能化、网联化、共享化的“新四化”现代汽车产业生态。中国一汽扎实推进技术攻关，2021年研发总投入同比增长3.9%，占营收比重达3%。

　　中国第一汽车集团公司总经理助理，研发总院党委书记、院长梁贵友表示，近两年，中国一汽专利授权量排名国内汽车行业第一，累计申请专利9511件，其中发明专利5608件，同比增长196%和408%，累计突破关键核心技术143项。

　　长春市委、市政府全面深化与中国一汽的战略合作关系，出台强有力政策措施，与中国一汽联手推动配套、创新、人才等“六个回归”，全力推动汽车产业高质量发展。以汽车命名的国家级开发区长春汽车经济技术开发区，以服务一汽为使命，把招商局改为主要对接一汽的服务局，全力做好服务保障，与中国一汽携手加快建设长春国际汽车城。

　　2022年2月，一汽弗迪新能源科技有限公司动力电池项目在长春正式开工。这家公司由中国一汽集团、比亚迪股份有限公司共同注册成立，建成投产后每年可满足60万辆电动汽车配置需求。据悉，该项目是继奥迪一汽新能源汽车项目之后落地长春国际汽车城的又一重大项目，将有力推动长春汽车产业转型升级。

　　零部件并不简单

　　在中国一汽五大整车企业的带动下，大陆、博世、电装等国际领军企业齐聚长春，富奥、富维、富晟等本地零部件企业快速成长。

　　走进富奥汽车零部件股份有限公司的逆变器项目生产车间，只见集智能化、数字化、自动化和集成化于一体的3条全自动装配线正繁忙有序作业。新能源车用逆变器主要功能是将直流动力源转变为交流电输出驱动电机，进而带动汽车运行，是新能源车电驱动系统的核心部分。这里生产的两款逆变器产品将为一汽自主纯电动汽车配套，覆盖了一汽红旗和一汽奔腾品牌的纯电动车型。

　　近年来，在节能减排压力和新能源汽车性能提升需求等因素推动下，汽车轻量化正在加速，越来越多汽车零部件公司投入轻量化研发并取得成效。作为一汽重要的零部件配套企业，富奥股份公司充分考虑汽车业“轻量化、电动化、智能化及网联化”发展趋势，紧锣密鼓推进轻量化底盘项目。

　　在长春三友智造科技发展有限公司生产车间，展板上介绍着用聚双环戊二烯这种新材料生产的零部件产品的优势。产品之一是一款重卡CNG气瓶保护罩，由于使用了新材料，产品降重逾40%。该公司董事长白大成说，公司主要以研发聚双环戊二烯新材料、新型复合材料产品为主，以汽车轻量化材料产品为主要方向，市场前景越来越好。

　　一辆汽车有成千上万个零部件，它们组装在一起并实现信息交互，离不开线束的支持。在长春捷翼汽车零部件有限公司生产车间，工人们在流水线前动作麻利地将一根根导线、护套按照线束图组装在一起。几十根甚至几百根导线经过操作，就捋顺成了一组线束。

　　捷翼公司CEO王超介绍，汽车线束好比是车辆的“神经网络”和“动脉血管”，为整车所有用电器提供稳定的电源、信号和数据，捷翼生产的零部件产品实现了多项突破。在电能传输介质领域，传统线束以铜为基材，重量和成本均偏高，捷翼公司探索解决了新能源电能传输系统轻量化铝线束技术难题，可降重增效；在新能源高功率充电温控领域，通过专利算法攻克了温度漂移的技术难题，成为国际客户项目的定点供应商。目前，捷翼已成为大众集团、丰田、吉利、比亚迪等整车企业的一级供应商，相关产品适配多家汽车品牌。

　　数据显示，目前长春市汽车集群零部件产业规模近1600亿元，拥有50亿元级企业6家、10亿元级企业36家。吉林省“十四五”规划纲要提出，到2025年全省零部件本地配套率达到70%，汽车产业规模突破万亿元级，前景令人期待。

　　创新能力作支撑

　　“最近有啥新政策？”

　　“啥时候还开大讲堂？”

　　“从提出问题到政府部门帮助协调解决只用了不到一个小时，解决了企业的大难题！”

　　……

　　这是“长春亲清政企关系”微信服务群里企业发出的信息。长春市委、市政府依托微信服务群建立快速反应机制，打造“万人助万企”升级版，为包括汽车企业在内的各类企业提供服务。

　　“长春市汽车集群规模实力强，创新能力强，带动能力强。作为工业主管部门，我们全力实施长春汽车集群整车引领、强链补链、新能源跃升、智能网联、创新驱动、数字化转型、卓越成长七大专项行动，全力推动汽车集群向世界级先进制造业集群冲刺。”长春市工业和信息化局局长赵明瑞表示。

　　为促进汽车集群发展壮大，长春市不断完善政策体系，投入230亿元财政资金支持集群发展，打造“一核双翼八线多园”格局，并组建600亿元红旗产业基金和50亿元长兴基金汽车产业子基金，新建“长春青年人才城”2万套房屋，每年挤出2000名事业编制名额为集群引进、留住高层次紧缺人才。同时，长春市还积极发挥汽车零部件制造业商会促进作用，每年推动200户以上集群内企业实现数字化升级改造。

　　长春市汽车零部件制造业商会会长，一汽富奥、富维董事长张丕杰告诉记者，商会自2020年10月成立以来，已吸纳会员企业247家，在长产值1300亿元，占全市零部件总产值约80%，“从两年的实践看，商会在发挥原材料集采、供需对接、融资对接、科技成果转化、产业人才培育等服务功能方面作用明显”。

　　长春汽车集群发展同样离不开当地强大的科技创新能力支撑。长春市拥有中科院长春光机所、中科院长春应化所、汽车仿真与控制等11个国家重点实验室，东北工业等6个国家企业技术中心等创新“国家队”。吉林大学等21所驻长高校开设汽车专业。2020年以来，长春汽车集群获得发明专利6099件，一汽解放、长春博超均获国家科技进步奖二等奖。

　　“我们主要的汽车轻量化产品——聚双环戊二烯产品，原材料来源于国外。目前我们与吉林大学共同进行科技成果攻关，已实现相关技术完全国产化。”三友智造复合材料事业部负责人潘东野说，三友智造还与中科院长春应化研究所、华南理工大学相关实验室等展开合作，合力推进新材料的开发。2021年，三友智造被评为吉林省专精特新企业。

　　据悉，长春市下一步将大力实施科技创新行动，力争未来3年内汽车集群里国家专精特新“小巨人”企业达到50家，省级以上专精特新企业达到300家，制造业单项冠军企业达到10家。（本报记者 李己平 马洪超）