跳水時,爲啥有的水花大,有的比“下餃子”的水花還小?原來這麼不簡單…
這幾天被中國夢之隊刷屏了。
自從1984年新中國正式參加奧運會之後,跳水項目成爲我國奪得金牌最多的項目,是我國奧運的王牌項目。
中國夢之隊有多強呢?
27日,東京奧運會跳水女子雙人10米跳臺決賽,中國組合陳芋汐/張家齊全程像複製粘貼,以絕對實力拿下全場最高分,解說的一句點評直接亮了:"下餃子"的水花都比這大。
28日,男子雙人3米跳板決賽中,王宗源/謝思埸再現神同步,以絕對優勢奪冠,爲中國代表團送上本屆奧運會第11枚金牌。
王宗源、謝思埸
叫好之餘,"壓水花"吸引了大家的關注。同樣是跳水,爲啥有的入水水花那麼大,有的那麼小呢?
"壓水花"是咋回事?
一般情況下,運動員的入水速度越快,濺起的水花也會越高。
濺起水花的大小和運動員身體的體積大小、運動員入水時身體與水面的接觸面積呈正比。
施廷懋、王涵
1、平掌入水濺起的水花要遠小於"雙手合十"垂直入水
跳水運動員入水的過程屬於固體與液體碰撞問題,如何減少水花涉及到流體力學的知識。
當楔形物體入水時,由於不可壓縮,接觸的水體會向阻力最小的方向運動,即楔形物體與水接觸的斜面方向,受到撞擊的水體會躍出水面,出現水花。而方形物體與水面碰撞時,受到撞擊的水體主要進行橫向運動,在四周水的壓力之下無法躍出水面。
因此平掌入水濺起的水花要遠小於"雙手合十"垂直入水時的水花。
入水時,運動員會一隻手手掌放平,另外一隻手抓住手背。這樣能保持身體穩定的同時減少身體與水面接觸的面積。
"雙手合十"雖然會減少手掌與水面的接觸,但是會使得手臂彎曲,增大整個身體的入水面積,使身體軀幹不穩,後續動作發飄。
2、入水時,手臂需要夾緊頭部並且靠近耳朵
手臂必須要在正中間,靠後和靠前入水,軀幹的穩定性降低,在入水時水壓會讓身體變成拱形。
在入水的過程中軀幹要繃緊繃直,身上每一塊肌肉都要發力,如果沒有繃緊,入水時所受到的衝擊會推動身體部位發生偏離,產生較大的水花。
有入水時"零水花"的嗎?
入水時會泛起一圈水珠,水花濺起得很少,並且很快消散。這樣的入水看上去十分輕盈,在水面上來看就如同沒有水花一般,這樣濺起的水花也稱爲"零水花"。
跳水運動員吳敏霞說過,"水花壓的好,說明運動員入水的時候非常迅速,而且角度很垂直,以至於在身體和水面交界的地方沒有水花飛濺出來。"
其實跳水"零水花"的標準並不是真正一點水花都沒有,這樣的情況特別少。一般都會在運動員落水的周圍泛起一圈較小的水波,很快消散。
我們能看到的"零水花",也就是鏡頭捕捉到的落水瞬間,消失很快,所以運動員入水時大家一定要凝神觀看,否則就什麼都看不到了。
施廷懋、王涵
與跳水運動員不同的是,游泳運動員在跳水時,雙手繃直以楔形姿勢扎入水中,能更加鋒利地破開水面,受到的阻力也會更小。
很多人還好奇:奧運泳姿有蝶泳、仰泳、蛙泳、自由泳四種,爲啥沒有狗刨式?
爲啥游泳比賽中沒有狗刨式?
目前奧運泳姿包括蝶泳、仰泳、蛙泳和自由泳四種主流競技泳姿。
蛙泳適合長距離泅水,也是最早出現的競技泳姿。
仰泳的運動效率比蛙泳要高,平衡掌握好,呼吸沒有任何問題,也能做到長距離仰泳。
自由泳也是爬泳,姿勢結構最爲合理,在水中前行遇到的阻力小,速度也是四種競技泳姿中最快的,可以做到用較小的體能長距離遊進,但對身體協調性要求較高。
蝶泳的速度僅次於自由泳,泳姿是四種中最漂亮的,學習難度最大,也是最晚進入奧運游泳項目的,而且體能消耗太大,不適合長距離遊進。
其實,理論上來講狗刨式可以參加自由泳比賽,但這種姿勢不具有觀賞性,而且和自由泳中常用的爬泳姿勢相比,速度較慢,也不適合長距離游泳,因此奧運會中沒有狗刨式游泳。
本文專家:李立航,大連理工大學物理博士
來源:科普中國