世界杯开幕啦！给你和孩子出了10道足球“高考题”，看看你们能答对几道？
世界杯用球，从外观设计到内部结构，每一部分都是很讲究的。这些“讲究”体现在哪里？我们一起来看一看！
01
数学题
假如：1个足球=12块五边形+20块六边形
请问：2014年巴西世界杯足球由多少个五边形、多少个六边形构成？
通常情况下，人们印象中的足球都是由32块球面组成的，包含12块五边形与20块六边形，这种普遍的印象正是由1970年墨西哥世界杯用球Telstar奠定的。实际上，在之后每一届世界杯中，大多数用球都是由32块球面组成的。
但是，也有例外！
2006年，德国世界杯用球的球面表皮拼接数由32块减少到了14块，圆形程度表现出前所未有的卓越性能。而2010年南非世界杯用球由8块球面拼接而成，每一块都是三维立体结构，球体单块表皮面积的增加为球员们提供了更多的触球点。到了2014年，巴西世界杯用球采用了6块相同的十字型球面拼块，使足球具有独特的对称性，为比赛带来更好的场上控球、触球、稳定性以及空气动力学性能。
原来，球面表皮拼接数可以如此灵活！
02
化学题
如果世界杯用球要具备防水、轻便以及密封性等功能，
请问用什么材料制作足球最好？
让我们来看一看世界杯用球的材料演进史：
1982年之前，世界杯用球基本上都是真皮制成的。
1982年，世界杯用球在真皮的基础上增添了球的防水效果和密封性。
1986年，设计师首次采用了人工合成材料。
1990年，首次在球体内加入黑色聚氨酯泡沫内层。
1994年，世界杯用球首次运用具有能量回复性能的白色聚氨酯泡沫内层。
1998年，采用了新型复合泡沫材料。
2002年，在复合泡沫材料的基础上应用针织内层贴布。
2010年，使用了EVA和TPU相结合的材质。
可以看到，世界杯用球材料在不断升级，而防水、速度与控球这三个特征成为了设计师们不变的追求。值得一提的是，本届俄罗斯世界杯用球材料为Keltan Eco，由全球领先的合成橡胶企业阿朗新科研发，是全世界首款利用从甘蔗中提取的生物基乙烯制成的商用EPDM。
03
理综题
材料：1986年6月22日，在墨西哥世界杯1/4决赛阿根廷对阵英格兰的比赛上，马拉多纳用手把球攻入了英格兰队的球门，并且裁判判决进球有效，这就是著名的“上帝之手”事件。这届世界杯，凭借“上帝之手”以及马拉多纳的出色表现，阿根廷最终捧回了大力神杯。
单选题：请问世界杯用球里面装什么，才能再次预防“上帝之手”的出现？
A.浓硫酸，让你用手碰足球，毁你容
B.空气，足球里不装空气，还能装下“猪脑子”？
C.摄像头和芯片，别说用手碰球，大臂停球也能发现
D.沙子，碰过球的手，就会沾上沙子，回家肯定被妈妈打手板
什么，这么简单的送分题都不会，不说了，仔细看看答案。
您以为足球内部只能有空气？当然不是！还可以加入各种高科技！
2014年巴西世界杯上，足球内部安装了6个GoPro HD摄像头，能够360°全方位捕捉镜头，以“第一球称”视角展现足球比赛。
而在今年的世界杯上，国际足联首次在足球中植入了NFC芯片。有了这个芯片，不仅能让球迷们将智能手机连接到比赛用球，即时了解足球的球速、球向，而且能大幅提高裁判对球场信息的掌控力，降低误判概率，1986年的“上帝之手”事件将不会再次上演。
足球场上，处处是科学
足球场地是长方形的，包含了球门区、罚球区等众多区域，下面这张图详细地展现了足球场地的结构：
足球场地不仅区域划分清晰，而且也包含了许多科学小知识！
04
地理题
我们都知道足球场是个长方形的空间；
请问一般足球场的朝向是东西向？南北向？还是任意方向？
为什么？
足球场的方向问题，您之前有没有考虑过呢？正确答案是：国际足联要求正规的足球场地为南北向！
为什么呢？
其实呀，这是应用到了地球自转的原理。如果足球场地是东西向，那么由于地球自西向东自转，无论是上午还是下午，都会有阳光直射入足球运动员的眼中，影响比赛。而如果足球场地是南北向，对于运动员来说，阳光是从侧面照射过来的，对比赛的影响就会小很多了！
05
生物题
足球场地上种的足球草都是同一个品种吗？
答对了上面的题，加试一道自主招生考试题，
请列举出三种以上足球场上种的足球草？
足球草当然不是一种草啦！不同地区、不同季节，足球草都可能是不一样的。但是，也不是所有草都能成为足球草的。它必须满足以下这些条件：
① 草软，因为要尽可能地降低运动员受伤几率。
② 草的弹性好，这样就不会影响球的回弹率。
③ 强大的耐践踏能力和较强的恢复能力，毕竟足球运动员们可是会在上面持续地跑来跑去的。
④ 抗旱、寒、虫、病等能力。
① 草软，因为要尽可能地降低运动员受伤几率。
② 草的弹性好，这样就不会影响球的回弹率。
③ 强大的耐践踏能力和较强的恢复能力，毕竟足球运动员们可是会在上面持续地跑来跑去的。
④ 抗旱、寒、虫、病等能力。
满足条件的冷季型草坪草有草地早熟禾、多年生黑麦草、高羊茅等，而满足条件的暖季型草坪草有狗牙根、结缕草等。
06
理综题
请问，足球场上的草坪色道是怎么制造出来的？
化学方法：很简单，染色呗。
生物方法：给小草根外追氮肥或钾肥，就能达到增色或减色的效果啦。或者喷相应的植物生长调节剂可以让草矮化。
物理方法：用剪草机或镇压机在草坪上按一定幅度不同方向修剪或镇压，也可以在草坪上制造出条纹。
07
地理题
材料：
4月22日下午，2018赛季中甲联赛第七轮的一场比赛，在主场作战的青岛黄海与北京北控之间展开。比赛中出现了令人啼笑皆非的画面，由于青岛突降大雨，导致场地积水严重，比赛几乎变成了一场“水球大战”。脑补不出来画面吧，直接上图了！
问题：假如你是足球场的经理，要对青岛黄海的主场排水进行改造，请设计出下雨天足球场排水的方法？
下雨不仅会影响足球场地的使用感，而且还会影响足球草的寿命，因此，足球场地的排水系统是十分重要的。通常情况下，足球场地可以有以下三种排水方法：
场地表面排水法：
依靠足球场地的纵向及横向坡度，可以排出足球场全场面积80%的雨水。
基层渗排法：
一方面，地表排水后的余水经松散的基层土壤渗到地下，同时经过基层内的盲沟，排出场外的排水沟中。另一方面，将地下水隔离，保持地表的自然含水量。
强制排水法：
通过抽水泵的真空作用，将基层中的水，加速吸入滤水管中从而排到场外。
关于足球运动员的趣科学
除了足球本身与足球场地，足球运动中也有许多关于足球运动员的趣科学。
08
数学题
足球比赛中为什么每队上场11人？
这项规定源自1848年诞生的第一部足球文字规则《剑桥规则》，当时，球队人数还没有统一。1863年英格兰足协创立，制定了新的比赛规则。到了1871年，英格兰足总杯终于确定每个足球队上场11人。这项规定沿用至今。
每队11人上场，其实也有它的科学性。一方面，对于足球场地面积，每队11人可以最好地覆盖场地。另一方面，从运动强度的角度看，如果少一个人，运动员比赛强度会过大，如果多一个人，则会显得有些拥挤，比赛精彩程度不够，这是经过英格兰足总多次实战测验的结果。
09
生物题
材料：
小马和小罗是好朋友，都在读高中，小马个子比较矮，170cm不到，小罗个子高一点，已经超过180cm。最近班里足球队的主力前锋受伤了，两哥俩却吵了一架。原来他们俩都是替补队员，都没有明确的位置，主力前锋受伤了，他俩都想替补出场：
小马说：矮个子更适合当前锋，你看马拉多纳，才165，身体多灵活，连过5人都不带喘气的；
小罗说：不喘气的那是死马，高个子才适合当前锋，头球冲顶，那才酷啦，你看小罗纳尔多、大罗纳尔多，个子都超过180，冲击力、爆发力都很强；
那么问题来了！
请问：足球运动员的身高与他最适合的球员位置有关系吗？小马和小罗，到底谁更适合当这个替补前锋？
足球不是对身高、体重依赖性很强的运动项目，几乎所有身高的球员都能享受比赛。但是，在足球运动中，身高也的确影响着最适合于这个球员的位置。
比如说，高大的人就很适合守门，因为他们比其他身高的人更有能力处理高球和远角的球。相比于守门员，后卫的身高虽然不需要那么高大，但是优秀后卫们的平均身高也要高于一般人的平均身高，因为后卫需要凭借较高的身高更好地争夺头球。而对于前锋身高的要求则不那么明显了，前锋的身高分布与一般人的身高分布很接近。
10
搞怪题
孩子在什么季节出生更适合当足球运动员？
您看到这个问题时一定很惊讶：孩子适不适合成为足球运动员和出生季节也有关系吗？
是的！有国外学者统计了英超球员中出生在不同月份的球员的百分比，结果发现了一个他们自己称之为“诡异”的结论：出生于秋天的孩子能够达到英超水平的可能性要两倍于出生于夏天的孩子！也就是说，秋天出生的孩子更适合成为足球运动员。
他们的解释是，秋天出生的孩子在同一年级孩子中往往是最年长的，在小的时候会比同年级孩子更高、更壮，并且十分明显，因此会有更多机会被选入足球队，而他们自身身体上的优势会通过在足球队的实战而进一步扩大。
10道关于足球运动的科学知识题，
您和孩子答对了多少呢？
欢迎留言，
一起分享答题感受吧！
丰富科学小知识
参考文献：
包装工程《世界杯用球设计史》
中国社会科学报《科技进步提高足球比赛精准性》
金羊网-羊城晚报《你了解世界杯球场上的草吗？》
当众体育《足球场地如何排水？》
John Wesson著 清华大学物理系学生足球队译《足球的科学》返回搜狐，查看更多