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

咳嗽不停，是不是感染加重？******

　　许多新冠病毒感染者会出现咳嗽症状。咳嗽不停，是不是感染在加重？

　　咳嗽是新冠病毒感染最常见的症状之一，平均持续时间2周左右。大部分奥密克戎变异株感染属于轻症，症状会逐渐减轻，“阳康”之后咳嗽也会持续一段时间，咳嗽持续并不代表感染在加重。但是，如果咳嗽症状严重或持续不缓解，尤其在出现发热反复或发热持续不退、伴有低氧（氧饱和度下降）或憋气以及活动后气短等症状，需要警惕新冠病毒导致的肺炎，及时到医院就诊和检查胸部CT。

　　不单是新冠病毒感染，普通感冒、流感或肺炎之后都会出现咳嗽症状，属于感染后咳嗽。新冠病毒感染可局限于上呼吸道，也可以累及肺部导致肺炎。大部分新冠病毒感染导致的咳嗽具有自限性，但如果症状持续，伴有低氧和呼吸困难等症状，需要警惕肺炎和重症，请及时到医院就诊评估。

　　轻微的咳嗽症状无需治疗。咳嗽症状影响生活时，建议就诊，推荐使用缓解咳嗽症状的药物，如复方甲氧那明胶囊，或美敏伪麻溶液。这两种药物都是复合制剂，含有抗组胺药、减充血剂和镇咳药，对感染后气道炎症导致的咳嗽治疗效果较好。也可考虑含有皮质激素的吸入剂治疗，如布地奈德或氟替卡松的吸入制剂或使用布地奈德做雾化治疗。如果既往有哮喘或咳嗽变异性哮喘病史，可按照哮喘使用含有激素和支气管扩张剂的复合制剂吸入治疗，或是增加平日的吸入激素剂量，待咳嗽控制后再恢复至原有剂量。如果药物治疗效果不佳，还需要到医院就诊进一步评估咳嗽的原因和调整治疗。

　　新冠病毒感染，无需使用抗生素。但在某些情况下，如老年患者尤其是合并新冠病毒性肺炎的老年患者，或咳痰增加或颜色变深，合并细菌感染的风险增加，可以考虑使用抗生素。

　　反复咳嗽的患者，需要注意以下事项：吸烟患者必须戒烟；高血压患者需要检查一下使用的降压药中是否有药名含有“普利”的药，这是一种血管紧张素转化酶抑制剂，可能会导致咳嗽症状加重；既往有呼吸疾病的患者，如哮喘、慢阻肺和肺纤维化等，需要向医生了解治疗方案是否需要调整；有心肺疾病基础的患者需要自备指氧仪，动态了解血氧饱和度的变化。

　　目前感染者主要是居家治疗，在出现以下情况时推荐到医院接受进一步检查：咳嗽症状持续不缓解，或出现呼吸困难、或血氧饱和度降低、或咯痰增加、或痰液颜色加深、或发热反复、或持续不缓解、或其他症状有加重；年龄大于65岁，合并慢性呼吸系统疾病、心脑血管疾病和肿瘤等基础疾病。

　　对于大部分新冠病毒感染者，如果咳嗽以干咳为主，痰不多，发热很快好转，咳嗽症状逐渐在改善，没有其他明显症状，可以放心观察，无需胸部CT检查。

　　新冠病毒感染后的咳嗽症状平均持续2周左右，有些患者咳嗽持续时间可长达4周。单纯气道炎症引起的咳嗽，一般会逐渐减轻。新冠病毒感染2周后如咳嗽症状有加重，或超过4周症状尚未缓解，需要到医院就诊，进一步评估可能的原因。

　　（作者为北京协和医院呼吸与危重症医学科副主任徐凯峰）