“一波三折”的東京奧運(yùn)會終終終終于是開幕了，說到奧運(yùn)會中各式各樣的比賽項目，被譽(yù)為“夢之隊”的中國跳水隊絕對是一大看點！胖科只記得他們?nèi)胨緵]什么水花，而且腿伸的特別直，在空中唰唰唰的就轉(zhuǎn)了好幾圈，咻的一聲就鉆入水中了。小的時候為看他們上樓支天線的日子現(xiàn)在還歷歷在目！話不多說，先來一起看看他們的以往精彩瞬間吧！

對不起，請看下面這個↓

這鮮明的對比，怎是一個“慘”字能夠概括的，為什么有些人入水水花這么大，而有些人卻這么小呢，總不能是水花也看入水人的顏值來決定大小吧（沒有一點點夸我們自己人的意思哦）~hhhhh還是來從科學(xué)的角度解釋解釋吧！

在跳水比賽中，觀看慢動作回放時會發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動員入水時采取的是手掌與水面接觸，并不是普遍認(rèn)為的指尖。

為什么會選用這種入水方式呢，俗話說，實踐出真知，“壓水花”技術(shù)的發(fā)展和成熟也是在不斷摸索中發(fā)現(xiàn)改良的。

剛開始時，運(yùn)動員的入水動作多是采用使肢體成尖銳狀的技術(shù)，如果手先入水，就要雙手合攏，手臂伸直，成前面尖、后面大的楔形體形狀；如果是腳先入水，就要腳面繃直，腳尖首先插入水中，這樣做雖然可以有效減小入水時人體所受到的沖擊力，但“壓水花”的效果卻不明顯。

后來有人偶爾腳尖繃不好，呈勾腳的入水動作，反而水花?。ā盁o巧不成書”就是這個意思），于是大家開始嘗試勾腳成平腳板入水技術(shù)，手入水時也試著用雙手握拳的技術(shù)，逐步演變成今天的手先入水時也頂臂翻掌或兩手重疊形成一個面撞入水中的“壓水花”技術(shù)。你看看，果然“實踐才是檢驗真理的唯一途徑”！

雖然說這套動作起源于一個小小的“誤會”，但它背后的科學(xué)依據(jù)可是經(jīng)過專家研究證明了的。專家在《跳水“壓水花”技術(shù)運(yùn)動生物力學(xué)研究》中用計算機(jī)模擬“壓水花”動作并進(jìn)行了全面分析↓↓↓

首先，將水簡化成理想流體，把雙手合并成尖銳狀做入水動作的人體簡化成楔形體，尖銳角度由楔形體斜升角確定（即楔形體斜邊與水平線之間的夾角），斜升角越大，撞水固體就越尖銳；當(dāng)斜升角減小為0°時，楔形體就成為方形體，即目前跳水普遍采用的雙手翻掌成平面的撞水動作。

根據(jù)有關(guān)力學(xué)原理，專家通過推導(dǎo)并建立楔形固體和理想流體碰撞過程的運(yùn)動微分方程組，用計算機(jī)反復(fù)模擬不同角度楔形體與水碰撞過程中的液面高度情況，結(jié)果表明：碰撞過程中沖擊力大小，以及固體速度的衰減均與楔形體斜升角成反比，而液面濺起高度則與其角度成正比。

也就是說，斜升角越小，濺起水花的高度也就越小，“壓水花”就越成功，這就論證了平掌撞水技術(shù)（斜升角為0°）的優(yōu)越性。

那是不是只要頂肩翻掌平掌入水，

就一定能壓住水花呢？

專家對“水受壓時向壓強(qiáng)最小，即最容易逃逸的方向運(yùn)動”這一特性進(jìn)行了研究分析↓↓↓

當(dāng)一楔形體以其尖銳端向下撞入水面時，最靠近楔形體斜面的水受到垂直于斜面的擠壓力作用，會沿著該方向運(yùn)動，這時處于斜面和液面交界點的水，只有沿斜面向上這個沒有其它水的反擠壓力的方向運(yùn)動，由于上面的水已經(jīng)沿著這個方向逃逸了，對于下面的水來說，該方向又成為了最容易逃逸的方向，因而不斷沿著該方向運(yùn)動，從而形成了巨大的水花。也就是說，下落速度越快，沖擊力越大，濺起的水花也就越大。

（左：尖銳狀入水；右：方形體入水）

而當(dāng)楔形體斜升角減小為0°時，即為方形體（頂肩翻掌）撞入水面時，水受垂直于水平面的擠壓力作用，向下運(yùn)動，這時水沒有明顯容易逃逸的方向，而向四周擴(kuò)散，由于周邊都有其它水的反擠壓力，所以會使一部分水沿直壁向上運(yùn)動，但高速向下運(yùn)動的方形體會把緊貼著它的水帶著向下一起運(yùn)動，當(dāng)這種運(yùn)動速度大于水受擠壓沿壁向上運(yùn)動速度時就不會出現(xiàn)明顯的水花。

那豈不是只要保證下落時手掌與水面垂直，

就能壓制水花了？

先不要急著下結(jié)論，

首先這個“垂直入水”的前提就太過于理想了。

在實際生活中，高速翻轉(zhuǎn)的方形體撞擊水面時，速度的方向并不是垂直向下的，而是下落過程中各種運(yùn)動速度的方向合成，通常合速度的方向指向側(cè)下方。如果仍然保持以平面撞水，一旦撞入水面，方形體就會向某一棱角方向運(yùn)動，產(chǎn)生楔形體效果，水會沿著側(cè)面逃逸形成水花，這時運(yùn)動員要根據(jù)不同的翻轉(zhuǎn)方向自主轉(zhuǎn)動手腕，保持掌心平面正對合速度的方向，以獲得最佳的方形體效果。

因此，運(yùn)動員既要頂肩翻掌使手形呈一定撞水面，降低水花高度，又必須采用一定“揉水”技術(shù)保持掌心形成的面垂直于運(yùn)動速度的方向，這樣雙管齊下，才能更有效地控制住水花，把水花減小到最低程度。

除了看水花，裁判打分也會根據(jù)運(yùn)動員的助跑（即行板、跑臺）、起跳、空中和入水動作來整體評定分?jǐn)?shù)。所以，看“跳水”咱們也得全面分析才行！

最后，

胖科要留一個小問題給大家，

看看大家作為“夢之隊”的老鄉(xiāng)們，

對這項運(yùn)動到底了解多少呢？

看到上面這個動圖了嗎？

它在比賽中的專業(yè)名稱是什么？

歡迎大家在評論留言討論哦~

中國隊，加油！

創(chuàng)作團(tuán)隊：中國科技館新媒體團(tuán)隊

審核專家：中國科學(xué)院力學(xué)研究所主任 郭亮

視頻、圖片均來源于網(wǎng)絡(luò)

歡迎掃碼入群！

深圳科普將定期推出

公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的活動和科普好物！