
北京时间2024年7月31日,在巴黎会跳水比赛女子双人十米台决赛中,队组合全红婵和陈芋汐表现出色,成功夺得金牌,帮助队实现该项目七连冠的壮举。这是跳水队在本届会上的第三枚金牌,也是体育代表团的第七枚金牌。
从小时候开始,跳水项目就备受关注。看着选手在空中完成优美的翻腾和转体动作,以及令人惊叹的“水花消失术”,无疑是一种视觉享受。评判一个跳水动作完美与否的关键之一,就是看水花的大小。每当看到跳水运动员将水花压得极小时,都会令人惊叹不已。
那么,为什么一整个人入水居然能做到几乎没有水花呢?这其中究竟隐藏着什么样的奥秘?
众所周知,当具有一定质量的物体以一定初速度落入黏滞系数较小的液体时,会在液体表面溅起水花。物体的质量和速度越大,液面的冲击就越强烈。跳水池的水属于黏滞系数低的液体,而跳水运动员从高台跳下的速度和重量都非常大。在这种情况下,水面却只溅起一点点水花,这主要是因为运动员掌握了入水时的动作要领。
通过观察比赛的慢镜头回放和跳水过程中的照片,我们可以发现,能够将水花压得很小的运动员,入水前的动作具有如下特点:最先接触水面的部位是手。如果双手入水时能很好地压住水花,同时将后续入水的身体部位收紧,就能很好地集中力量而不产生额外的水花。入水前双手的形态对于产生水花的大小起着至关重要的作用。
历史上,跳水运动员曾经使用过多种不同的手势。现在普遍使用的“抓手平掌”手势,是从“压水花”技术的练习中发展而来的。这种手势能够进一步减少手掌与水的接触面积,从而减小冲击力。如果想要减小接触面积,似乎应该让两手合并指尖向下入水。为什么这种姿势没有出现过呢?
入水的过程本质上是一个固体冲击液体的过程。为了更好地理解这一过程,我们可以建立一个简化模型:将人视为刚体,将水视为理想流体。当运动员双手合掌呈尖锐状姿势入水时,可以等价于一个楔形刚体的尖端撞击水面。当发生碰撞时,与刚体接触的水会受到斜向下的力,从而沿此方向运动。研究表明,楔形刚体的尖角越尖锐、质量越大、速度越大,激起的水花就越高。为了减小水花,运动员需要掌握好入水时的动作要领,包括减小接触面积和收紧身体等。除此之外,运动员还需要精准把握起跳、空中动作、打开时机以及入水后如何控制身体其余部位垂直入水等等。
跳水运动员的成功背后是无数次的练习和精心的准备。在赛场上,无论输赢,他们都是最棒的!让我们为队的健儿们欢呼吧! (科普)
