物理科普大v排行?曉東曉南，北京冬奧會即将到來，你最期待什麼運動呢？，我來為大家講解一下關于物理科普大v排行?跟着小編一起來看一看吧!

物理科普大v排行

曉東

曉南，北京冬奧會即将到來，你最期待什麼運動呢？

我好期待那個在冰上旋轉、跳躍、自由起舞的花樣滑冰呀！

曉南

曉東

我也很期待，但看似簡單的動作實際上蘊含着很多的基本物理原理，不僅需要運動員刻苦訓練，還要靈活運用技巧哦！

哇，原來花樣滑冰還有這樣的玄機呀!

對呀，剛好東南大學物理學院學子為大家整理了花樣滑冰及有關的物理知識，讓我們一起來了解一下吧！

花樣滑冰

Figure Skating

花樣滑冰是冰上運動項目之一。運動員通過冰刀在冰面上劃出圖形，并表演跳躍、旋轉等高難度動作。因其中運動技巧與舞蹈音樂的有機融合，被德國著名詩人歌德贊美為“運動的詩”。

随着2022年北京冬奧會的臨近，大家是否對中國健兒們的表現充滿期待呢？說起冬奧會，不得不提花樣滑冰這項兼具美感與動感的 “冰上芭蕾”。花樣滑冰運動員們矯健的身姿迅捷而優雅，讓人為之沉醉。享受之餘，大家是否會好奇運動健兒們是如何完成這一系列動作的呢？本文将會帶領大家揭開花樣滑冰的奧秘，探索花樣滑冰中的物理學原理。

首先，我們對花滑中幾個重要動作模型化，對應動力學中幾個重要模型：1.滑動：平動 2.跳躍：斜抛 3.旋轉：轉動。平動相信對于普通的滑冰愛好者沒有難度，我們主要對跳躍和旋轉做分析。在此之前，我們需要了解其中的基本物理學原理。

基本物理學原理

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摩擦力

為什麼花滑運動員能在冰面上高速運動呢？這都得益于較小的摩擦阻力。一方面，冰面相較于普通路面更加光滑；另一方面，裝在冰鞋底下冰刀在滑動時将冰熔化成水，使冰刀與冰之間的摩擦力降得更低。這使得運動員在使用正确的蹬冰姿勢時，隻需要更小的力就能獲得比在地面上更大的加速度。蹬冰的同時他們會逐漸将重心下移，且保持前後足重心一緻，以維持穩定。當停止時他們會更加用力踩冰，利用摩擦力快速刹停。

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動量及角動量

要描述花滑運動員的整個運動過程，動量及角動量必不可少。我們都知道動量p=m×v，角動量L=r×p。一般而言，物體的質量越大，運動速度越大，動量就越大，改變運動狀态就越難。所以花滑的運動員們往往在形體上擁有令人羨慕的線條。

角動量一般用于描述轉動。一般運動員們傾向于邊行進邊轉動，我們将其中的轉動分解而出，其基本原理就是角動量守恒。由角動量的決定式我們不難看出，在角動量守恒的前提下，一個運動員若是打開雙臂，讓使r增加，運動的速度就會減小；相反，若是收縮體态，則運動速度更高，轉的圈數也就越多。

跳躍

要想完成跳躍，水平方向的運動和豎直方向的運動缺一不可。

完成空中多周跳時，運動員對冰面給出斜向下的力，使運動員離開地面，開始做斜抛運動。斜抛運動在平面上可以分解為水平運動和豎直運動。豎直方向上運動員起跳的高度由初始豎直方向的速度決定。生物力學研究表明：不同跳躍的空中停留時間和跳躍高度基本類似，而飛行距離取決于滞空時間和水平速度的大小。因此，通過加速旋轉增大線速度的切向分量（水平速度）才是在空中實現多周跳的正确方法。

生物力學矯正了許多運動員曾經錯誤認為三周半跳要比剩下兩個高。原因在于，如果要在起跳時保證跳的更高，勢必需要增大與地面的夾角，保證合速度盡可能地被分解到豎直方向，從而保證高度和滞空時間。由于起跳時會産生用力向下蹬，冰面會産生比滑動時大得多的阻力，導緻起跳速度相差不大。此時又有豎直方向分走了大部分速度，水平速度勢必減小。而要做到三周半，就需要以盡可能合适的角速度完成，一味提高起跳高度而減小水平速度并不利于三周半跳的完成。

另外，花滑中的跳躍動作一般需要兩個力完成，其一是保證平動的反沖力，第二個是保證旋轉的旋轉沖力。在起跳時需要注意用力方向，使得起跳時具有旋轉加速度，從而更好地完成轉體。

旋轉

這裡說的旋轉主要包括兩部分，一部分是跳躍動作中的周轉，還有一部分是在滑動過程中的圓周。

跳躍動作中，運動員需發力從而離開地面。而一旦進入滞空階段，就失去了外力的影響，角動量守恒。人體依賴收縮空間分布，也就是說由一開始的雙臂展平到将手聚到頭頂來盡量靠近轉動軸，減小轉動慣量，從而增大轉動角速度。相反的，當運動員落地時，展開四肢，轉速就會迅速降低。

根據生物力學研究結果，可以表明：運動員完成一周半、兩周半和三周半的旋轉速度依次增加，平均轉速分别為2.9rad/s、4.3rad/s、4.9rad/s。數據表明，三周半跳的起跳角動量比一周半和兩周半大，角動量越大就越容易完成三周半跳。運動員也可以運用兩臂和浮足在起跳時增加角動量。

來源： 東南大學

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