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    揭密奥运项目背后的物理学和生理学
    作者:见正文    文章来源:新浪科技    点击数:    更新时间:2008-8-8

    是什么让迈克尔·菲尔普斯(Michael Phelps)成为世界顶级游泳高手?娜斯蒂亚·柳金(Nastia Liukin)又为何能够在高低杠比赛中上演令人难于置信的下法?除了刻苦训练这一必不可少的因素外,还有一个至关重要的因素帮助他们问鼎世界之巅,那就是科学。

    撑杆跳:物理学唱主角

    撑杆跳

    当前男子撑杆跳的世界纪录为20英尺1.75英寸(约合6.14),由乌克兰选手谢尔盖·布勃卡(Sergei Bubka)在14年前创造。美国奥运选手布拉德·沃克(Brad Walker)是美国国内纪录保持者,成绩为19英尺9.75英寸(约合6.03)。沃克靠什么才能让自己跳过那额外的4英寸,答案是物理学加技巧,两者所占比重分别为85%15%

    为了在6英尺2英寸(约合1.87)的有效距离内积聚足够动能以越过横杆,沃克的助跑速度最少要达到每秒33英尺(约合每秒10)。助跑之后便是撑杆,这一动作充当了弹簧的作用,将积聚的水平动能转换为垂直方向,最终将他送到16.7英尺(约合5.09)的高度。剩下的3.4英尺(约合1.03)就要靠曲身来完成了,也就是提高身体重心,直至跃过横杆。

    1. 接近:选手助跑时的速度越快,在插杆斗插杆时转移到撑杆的能量就越多。最为理想的情况是,选手要在不到1012秒时间里达到最高速度。

    2. 插杆:18度插入插杆斗,撑杆与最初高度相比将弯曲大约70%,或者说弯曲角度在120160度之间,撑杆弯曲程度取决于选手体重和所获动能。

    3. 腾跃:弯曲的撑杆获得的势能被转回选手身体,变成动能。随着撑杆开始伸直,选手距地面高度不断升高,直至身体呈倒立姿态。

    4. 跃杆:在空中停留时,选手必须控制身体以面向横杆。在平时的训练中,他们会通过蜷缩、旋转和手倒立等方式熟练和掌握这项技术。

    补水很重要:比赛期间,一名奥运选手每天最多饮用3加仑(约合11.35)水,是正常人的5.5倍。在北京奥运会上,由于温度超过85华氏度(约合29摄氏度),湿度达到90%,选手将不得不喝掉更多的水。流失2%的体液(相当于一名81.64公斤的选手体重减少大约1.58公斤)足以让选手在比赛中晕倒。运动营养学家南希·克拉克(Nancy Clark)解释说:缺水让血液变得更加粘稠,进而增加心脏负担,心脏必须更为卖力地工作才能保障供血。由于大量出汗,选手需要适当补充水分,备战下一轮比赛。

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