【48812】每块奖牌背面都有科学原理的支撑 运动不光是比“力”还得懂“技”

  东京奥运会落幕，我国代表团以38金、32银、18铜的傲人战绩，成功完毕了征途。

  本期，杭州市惠兴中学科学教师陈璐，为咱们整理奥运会中各个抢手项目背面的科学原理。

  在东京奥运会上，14岁的全红婵以3个满分动作夺金，冷艳了国际。不过，跳水皇后高敏最近在微博上发长文，提示网友们要“镇定看待全红婵的成功”，由于她行将迎来重要的窗口期，“她立刻要长身体，要开端长身高、长体重，此阶段关于女运动员来说特别困难。”

  为什么身高体重会对跳水运动员有这么大的影响呢？这里边就有物理学原理。咱们都知道，跳水运动员做的动作，许多与旋转有关。

  在相同的力矩作用下，滚动惯量大的物体，旋转速度就慢。而滚动惯量和这个物体的质量，以及质量的散布有直接的联系。

  质量越大，滚动惯量就越大，旋转就越费力。质量散布得越涣散，也会导致滚动惯量变大。

  在长距离跑竞赛中，领跑者是十分消耗体能的。一般，同一个团队的运动员会替换领跑。

  为什么要有领跑者呢？首要，他们能为死后的运动员“破风”，由于领跑者承受了大部分的风阻，跟在领跑者死后的运动员能节约大约40%的体能。

  其次，领跑者要集中精力控制自己的步幅和步频，这对身体的掌控要求比跟跑高许多，天然要消耗更大的精力和体能。

  球拍与乒乓球在磕碰过程中，球拍相关于乒乓球的切向挥动会引发彼此摩擦力，使球体产生滚动。假设没有摩擦力，就不能产生旋转，这也是“光板”球拍时代打不出像样旋转球的原因。

  从20世纪50年代开端，能产生摩擦力的反贴胶球拍呈现，亚洲选手的“弧圈球”一举横扫欧洲，令国际乒坛“谈弧色变”。

  1981年第36届世乒赛上，我国选手蔡振华在决胜局紧要关头，就以不同的旋转发球技法连得5分，打败盖尔盖伊。

  旋转的乒乓球会带动周围空气旋转，使得一侧空气速度添加，另一侧速度减小，构成非对称的气流。

  假如旋转角速度方向与前进方向不重合，乒乓球将遭到一个“既笔直旋转角速度方向，又笔直于前进方向”的横向力，使飞翔弧线产生偏移。若是上旋球，则产生向下的力，使得飞翔弧线变低；反之，下旋球的飞翔弧线升高；而侧旋球则朝左右方向飘飞。

  在流体力学中，旋转物体运动产生的横向力被称为马格努斯力（Magnus Force），而这一现象则被称为马格努斯效应。由于空气阻力和马格努斯力的存在，飞翔速度的巨细和方向会产生“反直觉”般的非线性改动，这也是传说中“弧圈球”的因由。

  本年，鲍珊菊和钟天使在场所自行车女子集体竞速赛中获得了我国代表团的第28金。

  咱们在竞赛中会看到，自行车运动员在转弯的时分，身体和车身都会高度歪斜，看着就像要跌倒相同。但他们其实稳稳地保持着平衡。为什么自行车过弯道要歪斜呢？

  转弯是圆周运动，自行车在作圆周运动时，轮胎必定遭到来自地上的指向圆心的摩擦力，作为向心力。

  轮胎处遭到指向圆周运动圆心的力，关于车人组成的总的来看，这个摩擦力对总体系的重心（大致坐落人与车之间）产生了力矩，作用会使得总体系产生翻转——急转弯简单翻车便是这一个道理。

  所以，为了平衡力矩，车上的人需求向弯角内歪斜一些来获得与摩擦力平衡的力矩，以确保车辆能安稳前行。

  本年奥运会上，俄罗斯跳高运动员库尔金娜以2米04的成果夺冠，这位“高雅女神”吸粉很多，她弓起背的强健身影给观众留下十分深入的形象。

  答案是，由于运动员在做背越式跳高的时分，身体的重心其实低于身体，曲折得越凶猛，重心离身体就越远。也便是说，用背越式跳高，在重心低于跳高杆的时分就能跳过杆子，这比其他姿势要省力。

  在1968年的第19届奥运会上，美国运动员福斯贝里采用了背越式技能，以2.24米成果一举摘得男人跳高桂冠。从此，背越式跳高技能很快在全球流行起来。

  咱们有未曾发现，顶尖短跑运动员的手臂都是肌肉发达？为什么跑步的人臂膀也要粗呢？

  咱们都知道，人的身体需求高度的和谐。健壮的手臂能够协助平衡跑动中用力蹬腿的动量，让运动员在跑步时保持安稳。跑步时，曲折的肘部会让手臂变成一个更短的摆，摆动得更快。（记者 郑琳）