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
怎么看、怎么办、谁来办 职业教育改革重心在哪里?******
职教视野
怎么看 怎么办 谁来办
职业教育改革重心在哪里
2022年12月27日,教育部召开的年度最后一次新闻发布会是关于职业教育。这一年有关职业教育的政策利好层出不穷。重磅政策如,2022年5月1日新修订的职业教育法正式施行;年底,中共中央办公厅、国务院办公厅又印发了《关于深化现代职业教育体系建设改革的意见》(以下简称《意见》)。当天的新闻发布会,就是对《意见》的有关情况进行介绍。
“今年新修订的职教法将职业教育改革实践经验上升到立法层面,再次出台的《意见》,实际上就是全面贯彻党的二十大精神,对前几年的几个重磅文件实施情况进行了全面深入的总结,进一步深化职业教育体系建设改革,着力破解一些长期制约职业教育改革发展的瓶颈问题。”新闻发布会上,教育部职业教育与成人教育司司长陈子季作如上表述。
《意见》主要解决什么问题?陈子季介绍,《意见》要解决“三大”问题:发展理念问题,即如何看职业教育;发展路径问题,即如何干职业教育;主体责任问题,谁来干职业教育。
“《意见》破除了‘矮化’‘窄化’职业教育的传统认知,直击改革实践中的难点痛点问题,提出了一系列新理念、新观点、新判断,极具理论与实践价值。” 陈子季说。
职业教育,怎么看?不是“低层次教育”更不是“淘汰教育”
新修订的职业教育法首次以法律形式确定了职业教育是与普通教育具有同等重要地位的教育类型,职业教育实现了从“层次”到“类型”的重大突破,以法律的形式给职业教育明确了地位。
《意见》也明确指出,深化职业教育供给侧结构性改革,坚持以人为本、能力为重、质量为要、守正创新,建立健全多形式衔接、多通道成长、可持续发展的梯度职业教育和培训体系,推动职普协调发展、相互融通,让不同禀赋和需要的学生能够多次选择、多样化成才。
“职业教育不是‘终结教育’,也不是‘低层次教育’,更不是‘淘汰教育’,而是特色鲜明的一种教育类型,接受职业教育的学生,既可以升学,也可以就业,还可以先就业再升学,最大程度地拓宽学生多样化、多途径成长成才的通道。”新闻发布会上,陈子季开门见山地就职业教育的发展理念问题进行了如此表述。
在社会,职业教育一度被认为“低人一等”,吸引力不足。《意见》明确表示,切实提高职业教育的质量、适应性和吸引力,培养更多高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠,为加快建设教育强国、科技强国、人才强国奠定坚实基础。
为此,陈子季介绍了《意见》中提出的具体举措:优化职业学校和专业结构布局,建设一批符合经济社会发展和技术技能人才培养需要的高水平职业学校和专业。探索发展综合高中,推动中等职业教育多样化发展,同时支持高水平大学参与职业教育改革;推动中高职贯通衔接培养,支持优质中等职业学校与高等职业学校联合开展五年一贯制办学,推进中等职业教育与职业本科教育的衔接培养;完善职业教育考试招生制度,健全“文化素质+职业技能”考试招生办法,进一步扩大应用型本科学校在职教高考中的招生规模,由各地在国家核定的年度招生规模中统筹安排招生计划。
“打通高职毕业生升学深造渠道,完善本科学校招收具有工作经历的职业学校毕业生的专门办法,建立符合职业学校学生特点的专升本考试办法和培养方式。”陈子季说。
下一步的路线图更为清晰。陈子季提到要持续拓展技术技能人才的成长空间,同时支持地方进一步创新。比如,支持高水平大学联合重点行业企业招收在生产一线有一定工作经历、特别优秀的高职毕业生,以校企合作项目制方式培养专业硕士学位研究生。
“要为不同阶段、不同教育类型设计转换通道,让学生能够根据兴趣、能力和自身发展情况在就业和升学中实现多次选择,也给企业在职职工提供再学习、再提升的机会。”陈子季说。
职业教育,怎么办?“三融”是指导思想,也是改革路径
《意见》指出,改革的指导思想是:以提升职业学校关键能力为基础,以深化产教融合为重点,以推动职普融通为关键,以科教融汇为新方向,充分调动各方面积极性,统筹职业教育、高等教育、继续教育协同创新,有序有效推进现代职业教育体系建设改革。
“三融”改革指导思想,也是下一步职业教育改革的路径。“职业教育的生命力在于实践和应用。经济社会发展需求是职业教育改革的主要动力。深化现代职业教育体系建设改革,重点在于坚持以教促产、以产助教、产教融合、产学合作。” 新闻发布会上,国家发展改革委社会司司长欧晓理说。
欧晓理介绍说,目前,全国已有21个国家产教融合试点城市被认定,各地培育了4600多家产教融合型企业,一大批行业组织和行业协会积极参与产教融合工作,已经初步形成了城市为节点、行业为支点、企业为重点的产教融合推进机制。
“产教融合是现代职业教育的基本特征,也是最大优势,更是改革的难点与重点。”陈子季表示,《意见》直面产教融合中的堵点问题,坚持系统思维,提出了建设市域产教联合体和行业产教融合共同体的制度设计,将职业教育与行业进步、产业转型、区域发展捆绑在一起,充分发挥各自优势,创新良性互动机制,破解人才培养供给侧与产业需求侧匹配度不高等问题。
怎么做好产教融合?《意见》给出了明确的方向。陈子季将其概括为“两翼”,即市域产教联合体和行业产教融合共同体,是改革的载体。一方面,支持省级人民政府以产业园区为基础,打造兼具人才培养、创新创业、促进产业经济高质量发展功能的产教联合体,成立政府、企业、学校、科研机构等多方参与的理事会,实行实体化运作,集聚资金、技术、人才、政策等要素,有效推动各类主体深度参与职业教育。
另一方面,优先选择重点行业和重点领域,支持龙头企业和高水平高校、职业学校牵头,组建学校、科研机构、上下游企业等共同参与的跨区域产教融合共同体,汇聚产教资源,开展委托培养、订单培养和学徒制培养,面向行业企业员工开展岗前培训、岗位培训和继续教育,建设技术创新中心,为行业提供稳定的人力资源和技术支撑。
职业教育,谁来办?办学主体由“单一”转向“多元”
“职业教育不能简单理解为职业学校办的教育。”陈子季强调职业教育的改革涉及政府、行业、企业、学校各个方面,是一项系统工程,要彻底扭转职业教育质量不高、吸引力不强等问题,既要近期中期远期相结合,也要统筹考虑宏观中观微观,还要充分发挥我们的政治组织制度优势。
《意见》称,构建央地互动、区域联动,政府、行业、企业、学校协同的发展机制,鼓励支持省(自治区、直辖市)和重点行业结合自身特点和优势,在现代职业教育体系建设改革上先行先试、率先突破、示范引领,形成制度供给充分、条件保障有力、产教深度融合的良好生态。
在陈子季看来,这次《意见》将改革的基座落在区域性、行业性的职业教育体系框架,“四梁八柱”就是产教联合体、产教融合共同体,通过开辟职业教育体制机制创新试验田,构建央地良性互动、协同推进有效机制,最终把职业教育升级为促进国际产能合作、提升教育国际影响、服务国家外交大局的战略资源。
部分职业院校展开了先锋探索。深圳职业技术学院校长许建领介绍,学校研制推广“深圳协议”国际专业认证标准,为世界职业教育事业贡献“中国方案”。研制面向职业教育中、高、本科各层级的“深圳协议”专业认证体系,推广基于职业教育数字化资源共建共享的高质量职业技能等级证书、技能微证书、国际课程学分,构建职业教育国际认证体系的“中国方案”。
部分企业也率先行动。中国中车集团有限公司在轨道交通装备行业率先牵头建立产教融合共同体,探索新机制、新模式,为轨道交通装备行业“数字化、高端化、多极化、国际化、协同化”发展,提供充分高效的技术、人才支撑。
陈子季介绍,下一步,教育部将从点、线、面三个方面抓落实。即点上突破,支持有基础、有意愿的地方先行示范,打造样板。此外,线上提升,围绕办学能力的关键条线,推出一批关键政策和重点项目。全面加强党的领导,发挥我们的政治优势、组织优势和制度优势,用好《意见》的政策红利。
据此,2023年年初,教育部先选择10个左右省份,建立部省协同推进机制,“一省一案”编制落实方案,“一省一策”给予差异化支持,“一省一台账”逐项推动落实,同时,梳理经验、总结规律,形成区域职业教育产教融合政策“工具箱”并推广应用。
“职业教育改革涉及管理层级多、部门多、主体多,一些内容触及体制机制改革,牵扯面广、阻力较大,难以形成改革发展合力,这确实是多年来职业教育发展的老大难问题。”陈子季说,为了解决这些问题,《意见》从创新管理体制、完善投入机制、营造良好氛围等方面入手开出了“药方”。
中青报·中青网见习记者 杨洁 来源:中国青年报