跳台滑雪:从百米高悬崖飞出,落地为啥不受伤?

跳台滑雪:从百米高悬崖飞出,落地为啥不受伤?北京冬奥会已经开始啦!冬奥会里有太多让人看不懂、甚至没听过的比赛项目,比如冰壶 、钢架雪车、冬季两项、自由式滑雪U型池,这些项目的规则是什么?速度滑冰和短道…

跳台滑雪:从百米高悬崖飞出,落地为啥不受伤?

北京冬奥会已经开始啦!冬奥会里有太多让人看不懂、甚至没听过的比赛项目,比如冰壶 、钢架雪车、冬季两项、自由式滑雪U型池,这些项目的规则是什么?速度滑冰和短道速滑、高山滑雪和越野滑雪、大跳台和自由式滑雪大跳台名字傻傻分不清,它们有什么区别?背后又有什么样的物理原理?

关注李永乐老师,我将为您带来一系列对冬奥会项目的科学解读。

你看过跳台滑雪比赛吗?运动员从100多米高的坡道上滑雪,速度超过100公里每小时,在坡道的尽头,等待运动员的是百米落差的“悬崖”,运动员冲出悬崖,在空中飞行十来秒,直到平稳落地,我们才能放下这颗悬着的心。你有没有想过,运动员为什么能飞行这么远?从一百多米高处落地,运动员为什么不会摔伤?

跳台滑雪运动第一阶段是滑行,运动员必须在滑道上获得最大的速度。此时空气的阻力是他们最大的敌人。为了克服阻力,运动员会将胸部尽可能的与雪道平行,手臂尽力向后伸展,和身体保持水平,膝部尽量弯曲,减少迎风面积,从而减小受到的空气阻力。

在出跳台的一瞬间,运动员会瞬间调整姿态,他们会将身体尽量向前伸展,甚至达到与滑板平行。而滑板在运动员的控制下,呈V字型,这可是大有讲究的。因为空气对运动员的作用力可以分解为向后的力和向上的力,向后的力阻碍运动员的飞行,但是向上的力却能对抗重力,让运动员飞的更久。滑板呈V字形,可以增加运动员的受力面积,增加30%的上升力。

1985年,瑞典运动员博克洛夫采用雪板V形姿态的技术一举获得成功。跳台滑雪的成绩突飞猛进,很快超过了200米。V字形态已经成为了近40年全世界所有优秀选手共同采用的技术。

如果你仔细观察跳台滑雪就会发现,悬崖下方的雪道也是按照运动员飞行的轨迹设计的,虽然运动员飞行时竖直落差很大,但是距离雪道却一直不太远。而且,无论运动员飞行距离是近是远,落地时速度方向与斜坡总是成一个很小的角度。落地后沿着雪道方向的速度不会发生变化,只有垂直雪道的速度被地面的冲击力抵消了,由于这个垂直速度不太大,所以运动员受到的冲击也不太大。再加上地面厚厚的雪,运动员的服装也都会填充一些材料用来减缓冲击力,所以一般情况下,即便运动员动作失败,也不会有太大的危险,跳台滑雪的安全性在冬季运动中是排名靠前的。

下次再看跳台滑雪,不用太为运动员的安全担心,集中精力,享受运动员优美的姿势和给我们的视觉震撼吧!