来源丨央视新闻
首先是动作的完成度:如果一套动作进行下来,运动员的起跳方向、跳起后在空中的姿态、身体动作都非常清晰,落地后姿态稳定,没有单脚站立、手或臀部触地的情况,那么就可以认为这套动作的完成度是比较好的。
解说员所说的“1800”“1440”“1080”等动作中,这里的数字代表运动员起跳之后的转体角度。为了获得更高的分数,我们经常会看到运动员们在比赛中挑战更高周数的转体动作。
常见的数字包括900(转体2.5周)、1080(转体3周)、1260(转体3.5周)、1440(转体4周)、1620(转体4.5周)、1800(转体5周)、1980(转体5.5周)等。
另外,很多运动员在比赛中还会在转体的同时加入难度更高的偏轴转体。偏轴转体术语上称为“cork”,如果运动员动作是转体1620+cork1080,并不是说他水平转体了四圈半后又偏轴空翻了三圈、一共转了七圈半,而是总共四圈半的转体中有三圈是偏轴完成。
例如今天苏翊鸣夺金的“1800”动作,换算成我们熟悉的高度就相当于从50米(约17层楼)高的地方向下冲刺,冲上大跳台后再在空中旋转5个整周,之后还要保持稳定落地并滑行到终点。
说起来简单,但运动员除了要克服本能带来的高度恐惧,还要在多次旋转之后找到平衡并稳定落地,其中的难度是要远远超过我们的想象的。
在比赛中,我们看到运动员们脚踏滑雪板,借助坡面或U型雪道腾空而起,做出各种高难度动作的场面。那么,运动员们是如何在空中扭转身体,做出各种高难度动作的呢?
要想掌握空中转体的秘诀,先要了解新的物理学概念:力矩和角动量。
让我们先来回忆一个可能已经想不起来的概念——杠杆。在义务教育的初中阶段,我们就学习过“杠杆”的概念,力矩在当时也曾经提及。
力矩的公式为力矩=力×力臂,即M=r×F,但此处并不是简单的乘积,而是矢量叉乘(让我在此进行亿点点解释)。
专业来讲,我们设r为作用点到转动轴的距离,也叫力臂,而F是转动所施加的力,将F矢量分解后可以得知:真正起转动作用是垂直于r的分力Fy。
来源丨作者
对应过来,运动员在雪道上的姿态也是倾斜的,并在随时调整身体倾角达到改变重心位置的目的,从而使力臂的角度尽可能与重力垂直,产生更有效果的力矩,起到最好的转动效果。
来源丨网络
前面提到,转体周数越多,运动员可能的得分就会越高。那么,短时间内如何转体更多圈?这里就需要引入角动量守恒的概念。
我们先看一下什么是动量。动量(P)表示为物体的质量(m)和速度(v)的乘积,即P=mv,是与物体的质量和速度相关的物理量。
而角动量(L)则可以简单理解为物体的动量(P)和力臂(r)的乘积,即:L=r×P。为了方便理解,我们可先简单认为角动量与物体质量与转动速度有关。
角动量守恒指在运动过程中角动量不发生变化,刚才我们解释了力矩的作用,那么现在用同样的模型再说明一下角动量的作用。
来源丨作者
我们把动量的表达式P=mv带入角动量的公式后得到L=r×mv,从公式可以看到,当角动量守恒即L不变时,如果使转动半径,也就是力臂r减小,就会直接导致速度v增大。
1、本文只代表作者个人观点,不代表星火智库立场,仅供大家学习参考; 2、如若转载,请注明出处:https://www.xinghuozhiku.com/145809.html