如何在冬季運動比賽中獲勝

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如何在冬季運動比賽中獲勝小紅豬小分隊發表於 2014-03-03 19:59

冬季奧運會已經「完美」謝幕了，物理學家馬克?丹尼告訴你，運用科學力量，輕鬆迎戰六種競賽項目。

1速度滑冰比賽（SPEED SKATING）

速滑比賽項目里的賽道分為400米和111米兩種，這個比賽可以看做是冰上的賽跑運動。大多數運動選手會穿著特殊設計的開合式冰刀鞋（clap skate），新款的冰刀在鞋的前端設有轉軸，可以讓冰刀與冰面之間維持更長的接觸時間，會有更多的力量從兩腿移轉成前進的動力。撇開令人彆扭的外觀不談，身著依據氣體動力學設計的貼身運動服，外加低摩擦力冰面的「助陣」，速滑選手比賽時的速度可高達每小時70公里，比田徑賽跑運動員要快得多。

如何獲勝

滑冰可不是跑步，運動中踩踏地面的方式也不一樣。在直線賽道上的滑冰選手若是讓冰刀與正前方夾35°角，並且舒展腿部向側蹬冰，此時移動速度會最快；而在彎道處，則應該像橫著爬樓梯那樣，將步伐縮短。

2有舵雪橇賽（BOBSLED）

在有舵雪橇比賽項目里（也稱為雪車比賽），不管是雙人賽或是四人賽的運動員，都要在高科技賽道上用更高科技的雪橇疾駛競速。在重力、冰的摩擦力、氣體動力學的阻力與高G離心力的作用之下，所達到的速度可以高達每小時140公里。比賽成績的差距非常小，只要百分之幾秒落後，選手就可能從奧運金牌得主墮入空手而歸的境地。

如何獲勝

成功的團隊里會有體重較重的隊員，因為增加的重量會減少空氣阻力相對於重力的影響，且肌力對於推車快速起步很重要。雪橇在轉彎的時候，會被離心力甩往到上至護牆上。此時駕車員就必須讓雪橇保持接近最佳比賽的路線：太高會導致行進距離拉長；太低則會減慢雪橇速度。

3冰壺比賽（CURLING）

比賽者在冰面上把18公斤重的花崗岩「石壺」往前推到約30米遠的目標。冰上面已經先噴了水讓表面出現皺褶，水會在結凍的冰面上形成凸塊。石壺上面有個提手，可以用來握住扭轉，讓石壺在沿著冰滑下的同時也會旋轉。順時針轉的話，路線會往右彎，逆時針轉則是向左彎。

如何獲勝

雖然冰壺的運動最後必定變得不對稱，物理學家卻也不知道這是什麼道理。石壺底部（像茶杯底部那樣有一圈）和冰面的凸塊顯然是關鍵。在石壺前面掃動的動作看起來也許奇怪，不過卻很重要。該動作藉由增高溫度，讓冰軟化，來減少摩擦力，讓冰壺能夠移動得更遠。

4跳台滑雪比賽（SKI JUMPING）

從普通台（normal hill）起跳的跳台滑雪選手會在空中飛行約100米後落地，從大台（large hill）起跳則大約飛行140米左右的距離。當然還有像飛行滑雪（ski flying）這種更極端的跳台滑雪，選手的跳躍飛行距離可以超過200米，不過這沒有納入奧運的正式競賽項目。跳台斜坡是經過精挑細選的，所以滑雪選手不會跳得離地面非常高，因此可以柔軟地落地。

如何獲勝

在最開始的跑道上運動員需將身體縮成蹲伏的姿勢，以降低空氣阻力。在空中飛行時，身體前傾，與滑雪板形成V字形，以獲得最大的升力。想要獲勝的話，運動員的身體必須要輕且瘦，讓升力與體重的比率最大化。而且，從起初蹲伏的「蛋形」姿勢平順地轉換到穩定的V形飛行姿態也是重要關鍵的。

5單板障礙追逐賽（snowboard cross）

四名單板越野選手越過由斜坡、急轉彎和弧形彎道組成的比賽路線。他們最高速度不像滑雪板越野選手那樣快，但需要更細膩的技術、跳躍與空中轉體，單板滑雪選手全憑重量分配的控制能力來決勝。

如何獲勝

贏得獎牌的單板選手會選擇更多非必要的跳躍。這種技巧能減少阻力，因為從空中通過比起切過雪堆所減緩的速度要少得多。在狹窄的賽道上，除非領先者摔倒，否則想要超越相當困難。在2010年惠斯勒（Whistler）冬季奧運的女子單障礙追逐中，加拿大選手麥爾?里克爾（Ma?lle Ricker）在最開始起跑順利取得領先之後，沒有跌倒，率先抵達終點，最後贏得金牌。

6大迴轉比賽（giant slalom）

在這個高山運動競賽項目中，滑雪選手要儘可能快速地從旗門（pole）之間通過。滑雪選手利用重力往下前進，只不過這些動能大多浪費在克服摩擦力和空氣阻力上。雪板蠟和光滑的滑雪衣等各種五花八門的方式都是用來讓這些影響減到最小的。

如何獲勝

滑雪板是非常高科技的設計，既要讓摩擦力降到最低，還要讓其能夠輕易轉彎。側切滑雪板（side-cut skies）讓現代的利用滑雪板刃切開雪堆來轉彎（carving turn）動作變得輕鬆寫意，在滑雪板的適當位置施加壓力，就能夠很自然地轉彎，這比此前，一直到20世紀80年代，運動員一般仍使用較舊型直刃滑雪板（straight-edged skies），採用雙腿同時側移滑雪板使滑板平行的轉彎技巧（parallel turn），要快上很多。

關於

作者╱馬克?丹尼（Mark Denny），著有《Gliding For Gold: The Physics Of Winter Sports》（為金牌而滑:冬季運動物理學）一書作者。

March 2014 Focus

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