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        “大手大腳”的游泳健將

        2014-06-13 00:03:27
        科學(xué)大眾·小諾貝爾 2014年5期
        關(guān)鍵詞:推進(jìn)力普斯泳衣

        說到游泳,不得不提到一個(gè)人——罕見的游泳奇才,18個(gè)奧運(yùn)金牌得主——邁克爾·菲爾普斯。在2004年雅典奧運(yùn)會上,他獲得6枚金牌。在2008年北京奧運(yùn)會上他又破記錄獨(dú)攬了8枚金牌。

        用什么來表達(dá)大家的震驚呢?

        有網(wǎng)友曾經(jīng)這么感慨:我們承認(rèn),有血有肉的菲爾普斯不是海神,也不是水怪,只不過他來自火星。喜愛游泳運(yùn)動(dòng)的人類,要想保護(hù)自己的尊嚴(yán),只能默默祈禱,有一天菲爾普斯玩膩了,搭最快的一艘飛船回火星!

        當(dāng)然,菲爾普斯不可能真的“來自星星”,但是他的身體又確實(shí)和普通人不一樣。他的身體有什么奇妙之處?一起來了解一下吧。

        以人類、海龜和鰹魚為例,科學(xué)家調(diào)查了游速和自身體長(身高)的關(guān)系。

        海龜每秒鐘游出的距離是其體長的1.5倍;鰹魚每秒鐘游出的距離是體長的4倍。我們?nèi)祟惖那闆r如何呢?

        50米和100米自由泳的世界記錄保持者——被稱為人類最快游泳選手的巴西選手塞薩爾·小西埃洛,每秒鐘游出的距離是其身高的1.09倍。有專家推測:人類游泳的極限速度可能是自身身高的1.1- 1.15倍(每秒)。

        大幅度彎曲身體

        游泳比賽面臨的最大問題是克服水的阻力。水的密度比空氣的密度大得多,因而在水中的競技運(yùn)動(dòng),阻力的影響要比起陸上運(yùn)動(dòng)大得多。減小阻力,增大推力,是決定勝負(fù)的關(guān)鍵。

        菲爾普斯蝶泳時(shí),身體彎曲的程度比一般選手更大。這種姿態(tài)下,做海豚式打腿動(dòng)作特別有力,能夠產(chǎn)生極大的推進(jìn)力。另外,蝶泳這個(gè)項(xiàng)目特別需要大能量的出力方式,跟其他游泳項(xiàng)目相比擁有大的身形更加有利。

        大手大腳大個(gè)頭

        在游泳這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中,主要是靠手產(chǎn)生推動(dòng)力。研究發(fā)現(xiàn),靠手產(chǎn)生的推進(jìn)力是靠腳產(chǎn)生的推動(dòng)力的6~10倍。手掌越大,它能產(chǎn)生的推進(jìn)力就越大。實(shí)際上,也有報(bào)告說手掌大的游泳選手的成績要好一些。菲爾普斯的手掌大約56厘米長,這個(gè)手掌的大小相當(dāng)于一位身高2米的NBA球員的手掌。

        雖然說手的大小比較關(guān)鍵,但是腳的尺寸也很重要。菲爾普斯的腳,大約76厘米長(要穿47碼的鞋子)。大手和大腳,就像在普通人的手、腳上裝了“蹼”一樣,所以菲爾普斯每劃一下,前進(jìn)的距離就比一般人大得多。

        除了大手大腳,菲爾普斯還有一個(gè)大個(gè)頭呢。不管是何種游泳項(xiàng)目,都有身高越高、成績越好的傾向。菲爾普斯身高193厘米,身材修長,這也是他能奪冠的原因之一。

        “鯊魚皮泳衣”曾經(jīng)影響著游泳的成績

        為了減少水的阻力,除了提高游泳技巧外,不少人也曾在游泳衣上動(dòng)腦筋。高科技游泳衣曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí),其中最著名的就是“鯊魚皮泳衣”。

        “鯊魚皮泳衣”并非真的用鯊魚的皮制作而成,而是人們根據(jù)其外形特征起的綽號,其實(shí)它有著更加響亮的名字:快皮。它的核心技術(shù)在于模仿鯊魚的皮膚。

        生物學(xué)家發(fā)現(xiàn),鯊魚皮膚表面粗糙的V形皺褶可以大大減少水流的摩擦力,使身體周圍的水流更高效地流過,鯊魚得以快速游動(dòng)。鯊魚皮泳衣的超伸展纖維表面便是完全仿造鯊魚皮膚表面制成的。此外,這款泳衣還充分融合了仿生學(xué)原理:在接縫處模仿人類的肌腱,為運(yùn)動(dòng)員向后劃水時(shí)提供動(dòng)力;在布料上模仿人類的皮膚,富有彈性。實(shí)驗(yàn)表明,鯊魚皮泳衣的纖維可以減少3%的水的阻力,這在0.01秒就能決定勝負(fù)的游泳比賽中有著非凡意義。

        1999年10月,國際泳聯(lián)正式允許運(yùn)動(dòng)員穿鯊魚皮泳衣參賽。2000年悉尼奧運(yùn)會上,伊恩·索普穿著鯊魚皮泳衣一舉奪得3枚金牌,使得鯊魚皮泳衣名震泳界。此后,依靠“鯊魚皮泳衣”,運(yùn)動(dòng)員們連續(xù)創(chuàng)造出很多新的世界記錄。但該泳衣的使用,也引來了很多方面的質(zhì)疑,許多專家認(rèn)為這種“鯊魚皮泳衣”的高科技應(yīng)用違背了比賽不借助外力的本質(zhì),在強(qiáng)大的輿論壓力中,國際泳聯(lián)于2009年7月底作出了決定:從2010年起,禁止在比賽中使用高科技泳衣;泳衣材料必須為紡織物;泳衣不得覆蓋四肢。

        所以,今后要想更新記錄關(guān)鍵還是要靠體力和技術(shù)來提高推進(jìn)力。

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