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奥运会跳水运动员如何“压水花”?入水手势是关键

所属分类:时事聚焦    发布时间: 2021-07-26    作者:钟铭聊科学
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奥运会中的跳水项目一直以来都是我们国家的优势项目,中国跳水队一直都有中国跳水“梦之队”之称。中国运动员施廷懋、王涵夺摘得了女子双人3米板金 牌,为中国跳水队夺得了首金,同时也是我们国家的第四金。

在跳水这个项目当中,有一个关键技术:压水花。这方面的技术,中国队的运动员可以说是相当纯熟。那么问题来了,“压水花”技术到底难在哪?为何才能压出完美的水花?


要搞清楚这个问题,我们需要从两方面着手,一方面是基本条件,一方面是压水花技术。我们想从硬件条件说起。

基本条件

“压水花”这个事属于流体力学的范畴。不过,并不是所有人经过训练都可以压出完美的水花。有几个硬件条件一定需要具备。


根据阿基米德原理,运动员入水时,会排开与自身体积相同的水,这些被排开的水其实就是以水花的形式呈现的。因此,“水花的大小”和运动员自身的体积大小是成正相关的关系。因此,体积越大,水花就会越大,反之亦然,这在跳水项目中尤为明显。

入水时,身体与水面的基础面积越大,水花就会越大。

入水时,速度也会影响水花的大小,速度越快,水花就会溅得越高。


身材越是细长,肌肉线条越是匀称,入水时,如果身体形态保持流线型,身体表面会形成一层气流,这可以增加身体表面与水之间的粘滞力,这可以使水花变小。

综合上述的4个方面,我们可以得一个结论,运动员的体积不能太大,身体细长,肌肉线条匀称,入水时,尽可能能够保持好身体的形态,降低与水面的接触面积,就可以把水花控制得不错。但是这还远远不够,想要压出完美的水花,还需要纯熟的“压水花”技术。那这个技术到底是什么呢?

“压水花”技术

或许大多数人在思考这个问题时,都会天然地以为:把两臂伸直,手掌相对合拢,呈现出前面尖,后面大的楔形体,入水后的水花是非常小的,但事实并非如此。


一开始,运动员也这么认为。后来,甚至有人尝试用脚先入水,采用的是脚面绷直,脚尖先插入水中。这样做虽然可以有效地减少入水时所受到的冲击力,但水花依然很大。不过,这也给运动员们带来了新发现,如果脚面不绷直,而是勾着脚尖入水,水花要小得多。

这给运动员们不少灵感,于是,有人开始尝试用双拳先入水。后来,慢慢演变成了如今的方式:头要正直,双腿要并拢,两股伸直,两脚要绷直,背部要挺直,收腹,手臂伸直上举,靠近耳朵,把身体拉成一条直线,两只手翻掌,并且重叠起来形成一个面,撞入水中的“压水花”技术。这里的核心就在于手掌要翻掌,并且重叠成一个面。


这样的方式压出来的水花非常小,但也很反常识。问题就在于为什么尖头先入水会溅出水花,而采用一个“面”撞入水中,水花会很小?

这个问题还真的有不少研究跳水运动的学者研究过,他们还通过计算机模型进行了模拟计算。我们就来说说他们的研究结果。当一个物体进入水中时,固体和液体会发生碰撞,一部分的撞击能量会传递到一部分的水上,就会形成水花。但形成水花也有一个过程的,撞击的那一瞬间,水是会受压力,受压后,水就会逃逸,逃逸的方向是压强小的方向。


如果是尖锐端先入水,我们可以把运动员理想化看成是尖锐的楔形固体进入水面,物体对水的压力是向斜下方的挤压,作用力垂直于物体的斜面。此时,对于水而言,其他方向都有其他的水挤压,只有斜面上方没有其他水的挤压,压强很小。因此,非常容易逃逸的方向就是沿着斜面上方逃逸,结果就是呈现出巨大的水花。

如果是“翻掌重叠成一个面”,我们可以把运动员整体看成是一个方形物体。当这个方形物体入水时,水受到的压力是垂直向下的。受到挤压的水,周围也都是水,会被周围的水反向挤压。因此,并不容易发生逃逸,只有一小部分的水沿着方形垂直面向上运动,形成的水花也就会非常小。



所以,“翻掌重叠成一个面”的方式压出来的水花是要比“尖锐的楔形”压出来的水花更小,但这也非常考验跳水运动员的技术,毕竟3米跳台高度并不高,很多跳水运动员还未调整好身体,就已经入水,因此获得这项奖牌非常不容易。

祝福我国奥运健儿们,在接下来的比赛中都能够发挥出自己非常好的实力。