大家可以想一下,如果你從一座比較高建築物上跌落到堅硬的積雪上時,你的腿會發生什麼?
可想而知,即使你活下來了,你腿上的骨頭也會骨折,既然這樣,那麼為什麼在滑雪比賽中,滑雪選手或自由式滑雪運動員能夠在空中飛行,然後平穩的降落到地面上呢?
我們會看到,滑雪運動員以極高的速度滑下陡坡,再滑上斜坡,然後幾乎垂直地進入空中,翻滾並進行一系列驚人的翻轉,然後他們會在堅實的雪面上著陸。
“如果進行這樣一次跳躍,或者我們把一個東西丟擲去,你就會遵循一種拋物線的軌跡,運動員們保證自己毫髮無損的技巧就在於他們起跳和著陸時都不是與地面完全垂直的,“北卡羅來那大學的物理學教授格博說。
“為滑雪者設計的軌道是經過計算的,他們起跳和著陸時的軌道是和他們拋物線的詭計吻合的。“格博說。
從上圖我們可以看到運動員從高坡上滑降再到落地的線路基本符合拋物線的運動軌跡。而我們一起類比的墜樓這樣的高空垂直落地,不是拋物線,堅硬的地面會立刻使下降速度降為零,這種劇烈減速的力量在身體上分佈不均勻,會對人體造成極大的傷害。
但是降落在坡道上,雖然不太平緩,但對於滑雪者來說,速度的變化要慢得多。
從高中物理的角度解釋就是速度的分解:運動員的速度就是合速度V,分解為垂直斜面方向的速度V2和平行斜面方面的速度V1.實際上只要調整著陸時v的角度與坡面角度接近,就能夠使得垂直於坡面的速度v2較小,這樣落地時所受到的衝擊力並不大,對人體自然就可以承受了。
在裝備上,為了降低摔倒造成的損傷程度,滑雪服的材質一般是合成纖維,內襯也裝有泡沫狀物以緩衝著地衝擊力。滑雪板最寬為11.5釐米,長度一般是身高的1.46倍,為落地時的穩定性提供了很好的保證。
現代運動愈發體現出科學、科技與藝術、人體的結合,深入瞭解之後,更會發現一項運動中所蘊含的知識奧秘。
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