9月6日,第十四届全国运动会女子10米高台跳水团体决赛中,代表广东队参赛的东京奥运会冠军全红婵第2跳堪称完美,再现水花消失术。
在难度系数为3.2的情况下,裁判给出了4个满分,得分94.4分。
广东队也如愿以偿的拿到了冠军。
中国跳水队号称梦之队,而压水花是中国队的看家本领,也是中国跳水队初亮相就惊艳于世界的秘密武器。
新中国第1次参加奥运会,是1984年参加了第23届洛杉矶奥运会。在那届奥运会上,中国跳水队就一鸣惊人,到第32届东京奥运会为止,中国跳水队一共斩获了40枚奥运金牌。
那么跳水压水花里到底有什么秘密呢?其实这离不开物理原理,离不开流体力学的原理。
中国跳水队参加国际比赛之前,其他国家的跳水运动员入水的姿势都是保持手掌合十,直插入水。
但是中国队跳水的时候采用的是翻手掌,手掌和水平面呈水平状态入水,这样溅起来的水花最小。
翻手掌入水阻力更大,为什么反而水花更小?这就是流体力学艰难深奥,反直觉的体现。
因为,流体力学是物理学里面最难的一个分支。
连爱因斯坦都说:相对论不会,上帝会告诉我。流体力学不会,上帝都不会告诉我。
所以,跳水运动员们在实践中很晚才发现这个秘密。
其实,压水花的秘密就在于跳水运动员进入水的时候,如何把能量以摩擦的形式传递给水,而不是以波浪的形式传递给水。
跳水运动员从10米跳台上跳下,接触水面需要大约1.5秒钟,接触水面时的瞬时速度可以达到13米每秒。
根据能量守恒,运动员的动能必须全部传递给水。水吸收运动员的动能有两种方式,一种是靠摩擦力,还有一种是靠波浪。
如果把大量的能量消耗在摩擦力上,那么传递给波浪的能量较小,这个时候水花就会小。
船舶提高航行速度,也有这个问题:如何尽可能少把能量传递给波浪。
随着船舶航速的增加,船头会掀起巨大的波浪,波浪吸收的能量就会远远超过水摩擦吸收的能量。
这个时候就会产生所谓的兴波阻力,这个兴波阻力非常大,比水摩擦产生的阻力要大好多倍。
船舶发动机的功率大部分给了波浪,船就怎么开也开不快了。
为了提高航速就必须减少航行时激起的波浪。方法就是在船头下面伸出一个巨大的鼻椎。这个鼻椎看起来增加了阻力,实际上是减少船头激起的波浪。
战略导弹核潜艇从水下发射战略核导弹。为了减少导弹在水下运行的阻力,会从头部伸出来一个减阻杆,这个减阻杆前面就是一个钝头的圆片。
减阻杆虽然增加了摩擦力,但减少了导弹弹体在水中运动激起的波浪,总的来说减少了导弹在水中运行消耗的能量。
很多在水中航行的鱼雷,它的头部是平的,这个粗看让人觉得不明白,鱼雷要跑得快,感觉头部应该做成圆形的流线型才可以。
因为鱼雷在高速航行的时候会产生激波,为了抑制激波,所以才把头部做成平的。
激波就是激起的波浪,这和跳水运动员接触水那一刹那,把手掌放平的原理是一样的。
我们知道波浪是水分子的整体起伏,那么为什么把手掌放平入水就能够抑制水分子的整体起伏呢?因为把手掌放平入水的时候可以制造湍流。
湍流就是乱流,乱流能够抑制波浪的产生。
运动员入水时把手掌平放,抑制了波浪的产生,把大量的能量消耗在和水的摩擦上。同时由于平掌入水把一些空气压入水中,在水中会形成一系列微小的气泡,这些微小的气泡也有助于消除波浪。
这就是中国跳水队翻掌压水花的秘密。
当然,这其中可能运动员有些个别的技巧,如何才能更好的抑制水花,不同选手有差别。但是总体来说,在跳水这个项目上,可能全运会的水平要高于国际比赛的水平。
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