力学科普：从50米高空冲下再转五圈，苏翊鸣「1800」夺金一跳...

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我们在观看坡面障碍技巧、单板滑雪大跳台、U型池等比赛时，往往会有这样的疑问：怎样才能判断运动员的动作完成得更好，得分更高？解说员所说的“1800”“1440”“1260”等动作，到底是怎么看出来的？接下来，咱们就来一起看一看。

怎么估计运动员的成绩？

首先，是看动作的完成度：如果一套动作进行下来，运动员的起跳方向、跳起后在空中的姿态、身体动作都非常清晰，落地后姿态稳定，没有单脚站立、手或臀部触地的情况，那么就可以认为这套动作的完成度是比较好的。如果运动员出现了失误，比如摔倒、手触地等情况，很显然是要被扣掉分数的。

其次，要考虑的是动作难度：也就是我们在比赛中看到的运动员们起跳时，解说员所说的各种专业术语，例如“1080”“1440”等。

来源丨央视新闻

运动员起跳之后转体周数越高，难度越大，成功完成之后也就越容易获得高分。

在起跳过程中配合各种抓板动作，例如日式抓板、安全抓板等，也可以获得更高的分数。除此之外，自由式滑雪中存在正滑和倒滑，倒滑起跳难度要更高；单板滑雪中还会考虑运动员的正反脚，即是否为惯用脚在前起跳。非惯用脚在前起跳也容易获得更高的分数。

总的来看，反脚起跳、空翻动作、加入抓板动作、转体周数更多的运动员，在成功完成后容易获得更高的分数。

还有一个比较重要的得分因素就是运动员的技术突破。如果某位运动员完美达成了之前没人尝试过或没人成功完成的动作，很显然也会打动裁判，获得更高的分数。

除了以上三点，在整套动作中的腾空高度、动作多样性、动作是否流畅，不拖泥带水等因素，都会影响最终的得分。

怎么看转体的角度？

解说员所说的“1800”“1440”“1080”等动作中，这里的数字代表运动员起跳之后的转体角度。为了获得更高的分数，我们经常会看到运动员们在比赛中挑战更高周数的转体动作。

常见的数字包括900（转体2.5周）、1080（转体3周）、1260（转体3.5周）、1440（转体4周）、1620（转体4.5周）、1800（转体5周）、1980（转体5.5周）等。

来源丨央视新闻

另外，很多运动员在比赛中还会在转体的同时加入难度更高的偏轴转体。偏轴转体术语上称为“cork”，如果运动员动作是转体1620+cork1080，并不是说他水平转体了四圈半后又偏轴空翻了三圈、一共转了七圈半，而是总共四圈半的转体中有三圈是偏轴完成。

例如苏翊鸣夺金的“1800”动作，换算成我们熟悉的高度就相当于从50米（约17层楼）高的地方向下冲刺，冲上大跳台后再在空中旋转5个整周，之后还要保持稳定落地并滑行到终点。

来源丨央视新闻

说起来简单，但运动员除了要克服本能带来的高度恐惧，还要在多次旋转之后找到平衡并稳定落地，其中的难度是要远远超过我们的想象的。

空中转体，有什么秘诀？

在比赛中，我们看到运动员们脚踏滑雪板，借助坡面或U型雪道腾空而起，做出各种高难度动作的场面。那么，运动员们是如何在空中扭转身体，做出各种高难度动作的呢？

来源丨央视新闻

要想掌握空中转体的秘诀，先要了解新的物理学概念：力矩和角动量。

让我们先来回忆一个可能已经想不起来的概念——杠杆。在义务教育的初中阶段，我们就学习过“杠杆”的概念，力矩在当时也曾经提及。

力矩的公式为力矩=力×力臂，即M=r×F，但此处并不是简单的乘积，而是矢量叉乘（让我在此进行亿点点解释）。

专业来讲，我们设r 为作用点到转动轴的距离，也叫力臂，而F 是转动所施加的力，将F 矢量分解后可以得知：真正起转动作用是垂直于r 的分力Fy。

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对应过来，运动员在雪道上的姿态也是倾斜的，并在随时调整身体倾角达到改变重心位置的目的，从而使力臂的角度尽可能与重力垂直，产生更有效果的力矩，起到最好的转动效果。

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前面提到，转体周数越多，运动员可能的得分就会越高。那么，短时间内如何转体更多圈？这里就需要引入角动量守恒的概念。

我们先看一下什么是动量。动量 (P) 表示为物体的质量 (m) 和速度 (v) 的乘积，即P=mv，是与物体的质量和速度相关的物理量。

而角动量 (L) 则可以简单理解为物体的动量 (P) 和力臂 (r) 的乘积，即：L=r×P。为了方便理解，我们可先简单认为角动量与物体质量与转动速度有关。

角动量守恒指在运动过程中角动量不发生变化，刚才我们解释了力矩的作用，那么现在用同样的模型再说明一下角动量的作用。

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我们把动量的表达式P=mv 带入角动量的公式后得到L=r×mv，从公式可以看到，当角动量守恒即L 不变时，如果使转动半径，也就是力臂r 减小，就会直接导致速度v 增大。

所以，当运动员从跳台起跳的时候，我们往往会看到他们将身体屈起，尽可能减少力臂的大小，使速度增大，以达到短时间内转体周数更多的目的。

截至目前，中国队在北京冬奥会一共获得7金4银2铜的好成绩，让我们再次祝贺中国队的健儿们，期待他们在接下来的比赛中继续超越自我！

来源：数字北京科学中心微信公众号（ID：gh_bc4e899b1071），本文综合自公众号：北京晚报、丁香医生、央视新闻等。