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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

隔屏对话、如在现场，云转播助力提升冬奥视频服务******

　　在北京2022年冬奥会期间17个场馆的新闻发布会中，北京冬奥会新闻发布会视频服务系统（Info-AV）这项创新技术被广泛应用。据了解，自1月30日服务本届冬奥会首场正式新闻发布会至冬奥会闭幕，Info-AV系统将249场新闻发布会素材便捷传递至全球媒体记者和工作人员，素材总时长达8049分钟。

　　Info-AV系统为北京国际云转播科技有限公司基于自研的云转播平台实现。该系统的应用，使本届冬奥会的视频服务水平得到提升。

　　什么是云转播？北京国际云转播科技有限公司首席技术官张鹏洲介绍，云转播通过云化采、编、播技术，实现传统转播设备云端化、人员服务远程化。与传统采集中制作人员都在现场的模式不同，现在仅需要拍摄人员在现场，制作、导播人员远程接入网络就可以完成信号制作。原有需要在转播车内完成的多项工作，也可分解为多个团队分别在不同地点通过云转播协同完成。

　　传统转播模式以现场制作为主，需要配备大型导播制作团队，还需要采用昂贵的转播车，设备成本高、人员投入大。相较于传播转播模式，云转播的优势则体现在“两降一升一创”——“两降”指降低转播成本、降低制作节目专业门槛，“一升”指团队效率提升，“一创”指转播模式的创新，为观众提供新体验。

　　作为一项新兴视频直播技术，云转播的实际应用效用如何？在2月16日举行的2022北京新闻中心新闻发布会上，北京冬奥组委技术部部长喻红介绍，Info-AV能将现场拍摄的多角度视频和多音轨音频（包括现场声及同声传译）编码后推送至云端，利用云计算的存储、计算、网络传输等资源，将音视频流进行合成、导播、制作及存储，并输出具有多音轨（HLS格式）的音视频直播流，同时支持收录和点播。该服务依托现代网络、通信及云计算技术，实现大流量、高并发的直播应用，当前可并发支持5场发布会直播。

　　此外，本届冬奥会期间，远程虚拟同框采访系统支撑了多场连线活动。运用该系统，多方连线人能够置身于虚拟直播间，在低时延的交互下远程连线互动，可使用手机完成各方信号的采集及回传。

　　记者了解到，本届冬奥会前的“相约北京”系列测试赛中，已多次使用云转播及相关衍生服务。在五棵松体育馆、首都体育馆、国家体育馆、国家速滑馆和国家跳台滑雪中心，云转播和基于云转播技术的远程无人混合采访、远程新闻发布系统投入应用，并成功完成冰球、短道速滑、速度滑冰、花样滑冰、跳台滑雪等多场赛事和相关活动的转播服务。

　　“远程无人混合采访包含现场混采区（运动员端）、云转播平台和远端记者3个部分。”北京国际云转播科技有限公司产品和解决方案部产品总监郭真提到，利用5G网络的高速率、低延时等特点，通过摄像机和显示屏等视频采集设备和展示屏幕，保证运动员和记者之间的采访实时传输。总体来看，使用5G+云转播技术，不仅减少了现场技术人员聚集，还进一步提升了赛事转播安全。

　　“基于核心底层大视频的能力和一系列云转播的产品和技术能力，未来云转播可以在若干领垂直领域发挥作用。”北京国际云转播科技有限公司董事长崔涛表示，例如，在教育行业，云转播和5G技术能力的结合，将能够为群众文化体育活动、青少年的体育教育培训提供更好的服务和创新体验。（孔繁鑫）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）