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想让你的龙舟跑得更快?试试这招!

科普小知识2022-08-05 08:40:17
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对于食客来说,端午节无疑意味着蜜枣饺子、黄米饺子、豆瓣酱、咸肉饺子& hellip& hellip但是在体育爱好者的眼里,赛龙舟是最受欢迎的。“击鼓三次,红旗飘扬,两条龙跃出水面”的壮观场面,以及为横渡而奋力拼搏的划手们的进取精神,让每一位观众都感到热血沸腾。然而,你知道如何让龙舟跑得更快吗?

想让你的龙舟跑得更快?试试这招!

龙舟竞赛(图片来源见水印)

技术改进、改进和改进

我们知道龙舟前进的唯一推动力是划桨,水对划桨的反作用力推动龙舟前进。龙舟的速度v和推进力f之间有一个Ft=mv的关系(动量定理,其中t是推进力作用的时间,m是龙舟和人的总质量)。为了提高船的速度,似乎除了减轻龙舟本身的重量之外,还可以通过使划桨者减轻重量来减轻总质量& hellip& hellip毕竟,一个笑话是不现实的,“希望划桨者划得好,但也要让他们更苗条”。事实上,让龙舟尽快到达目的地的最直观的方法是增加推动力。为此,可以增加叶片以增加叶片与水的接触面积,并在划船时增加吃水深度。

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各种龙舟桨(网络图)

然而,事实绝不像增加推进力那么简单。细心的小朋友一定注意到,虽然火车和飞机的速度大大提高了,但他们很少听说轮船的速度提高了。事实证明,物体周围的物质密度越大,物体的运动阻力就越大。火车和飞机都在空中运行,而轮船在水中运行的密度是空气的800倍。速度低并不奇怪。科学家将船体所受的阻力分为摩擦阻力、兴波阻力和涡流阻力等。

地效飞行器只是离开水面以减少阻力(网络图)

也许是时候改变桨的风格了!

也许你会认为以上的建议太过专业和普遍。没有更实用的划桨技巧了吗?别担心,当然有。在龙舟比赛中,划桨者的动作总是一致的(称为同步法),但是这种常见的划桨方法真的是最合理的吗?你知道,当划桨人一起回到桨上时,龙舟会因为失去动力而减速,这种速度的波动会导致能量的消耗。研究表明,大约95%的划手消耗的能量用于克服上述常规阻力来推动船只前进,5%的能量消耗在速度波动上。不要低估这5%的能量。科学家们通过理论估算发现,如果每个桨交错排列(称为异步方法)以保持船以恒定速度运动,它可以在2000米内领先同步方法3秒之多。

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同步划船时龙舟速度的变化(数据图表)

理论上,异步方法确实很棒,但实际效果如何?几位焦躁不安的荷兰科学家招募了18名经验丰富的大臂圆腰赛艇运动员,在赛艇训练机上对两种赛艇方法进行对比实验。结果表明,虽然异步法每分钟划桨的频率略低于同步法,但划桨机的输出功率基本相同。令人惊讶的是,就能量利用率而言,异步方法比同步方法高约4.6%。也就是说,当划桨者输出相同的能量时,异步方法可以使船获得更多的能量,从而有效地提高平均速度和缩短比赛时间。

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划船训练机上的异步划船实验

然而,异步方法也有它自己的缺点。在提高龙舟平均速度的同时,也对划手的技术和配合提出了很高的要求。此外,由于龙舟的高重心和划桨者之间的小距离,一个不小心的动作很容易导致前后桨的碰撞。然而,尽管如此,异步方法仍然非常值得创新伙伴去尝试。想想看,在所有动作整齐一致的划手中,你和你的同伴是唯一能带头的人,这有多酷。当然,前提是要掌握好技巧,不要碰撞倾覆!

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注意:

[1]摩擦阻力、兴波阻力和涡流阻力:摩擦阻力来自船体与水之间的摩擦,涡流阻力来自船尾的涡流,兴波阻力来自被船体托起的波浪。

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参考:

李建新。划船技术中的动态思维[。体育研究,1999,20(1):337。

辛丁亮。划船运动中的阻力[。体育研究,1985,6(5):19-20。

《不要捣乱:反相位的船员协调如何影响赛艇[》。公共科学图书馆,2013,8(1):7。