跳台滑雪,从百米高的跳台上滑下,为什么不会摔伤?

跳台滑雪,从百米高的跳台上滑下,为什么不会摔伤?

首页休闲益智跳台滑雪3D更新时间:2024-04-26

在冰雪运动中,有一项技术难度不高但却十分具有观赏性的项目,那就是跳台滑雪。

运动员从百米高的跳台上滑下,经过在空中的长距离飞行,然后着陆地面,为什么不会摔伤呢?要知道跳台滑雪为什么不会受伤,首先就要知道一般情况下从高空坠落为什么会受伤。从高空坠落,即一般所说的自由落体,由于重力加速度的存在,在自由落体的过程中,下落的速度会逐渐提升,在坠落地面时达到最快。那么坠落地面时的速度到底有多快呢?就是高度乘以重力加速度,再乘以2,用公式表示就是v=2gh。

一个人在坠落地面时所受到的撞击力度的大小,与两个因素息息相关,一个是动量,另一个则是撞击时间。

动量就是物体的质量乘以速度,而撞击时间就是物体的速度由最大降为0所需的时间。坠落物体的动量越大、撞击时间越短,所受的撞击力度就越大。那么这个撞击力度到底有多大呢?看起来,人坠落地面就是一瞬间的事情,但其实不是,根据一些数据显示,这一瞬间大概是0.04秒左右,假设一个人是从100米的高度下落,那么最终所要承受的力量大概是自身重力的100倍。

100倍的自身重力,这是任何人都无法承受的,所以摔成肉泥就是必然。

那么为什么同样是从百米高度滑下,跳台滑雪运动员就不会摔伤呢?整个跳台滑雪的赛道分为几个不同的阶段,首先运动员从高处滑下会先经过助滑段,这一阶段的主要任务就是利用坡道进行加速,根据测量,在助滑段结束时,运动员的滑行速度基本都能超过每秒100米。接下来就是最好看的部分了,运动员会在起飞点开始飞行,最终在着陆坡段着陆完成比赛。

我们可以看到,虽然运动员经历了长距离飞行,但着落时是十分轻松的,并不会因为从高处坠落而受伤,这是为什么呢?

我们可以看到,处于飞行状态的运动员,他们的身体会尽量前倾,脚下的滑雪板也会摆成“V”字型,因为这样可以最大限度地利用空气阻力。飞行时运动员所受到的空气阻力分为两个部分,一部分是向后的,阻碍运动员前进,一部分是向上的,也就是升力,可以让运动员飞行更长的时间,将身体前倾、滑雪板摆成“V”字型,可以尽量减小向后的空气阻力,而增大向上的升力,于是便能飞得更长更远。

运动员的整个飞行过程,看起来虽然十分刺激,但只要注意就会发现,运动员与地面的距离其实一直很近,这是因为着陆坡段本身就是斜的,而这个角度大概可以到达30多度。

而当运动员最终与地面接触时,也存在着两个方向不同的速度,一个是向前的速度,另一个则是向下的速度。由于坡度本身较大,而运动员着陆时的角度又很小,所以导致向下的速度其实并不大。

另一方面,因为运动员与地面的距离一直都很近,所以实际上整个坠落的距离也很小,经过测量,最终运动员着陆时向下的速度大概只有每秒15米左右。

速度小了,动量自然也就小了,此外,由于坡道是斜的,所以与地面发生接触后的撞击时间也变长了,大约可以达到0.15秒,这样一计算,运动员最终受到的撞击力只有10倍自身重力,这是人体可以承受的。而且一些实验显示,如果运动员的技术水平高超,最终受到的撞击力可能只有2倍自身重力而已。

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