奥运科普 | 跳水运动员是如何压水花的？

这几天被中国梦之队刷屏了。

自从1984年新中国正式参加奥运会之后，跳水项目成为我国夺得金牌最多的项目，是我国奥运的王牌项目。

中国梦之队有多强呢？

27日，东京奥运会跳水女子双人10米跳台决赛，中国组合陈芋汐/张家齐全程像复制粘贴，以绝对实力拿下全场最高分，解说的一句点评直接亮了：“下饺子”的水花都比这大。

28日，男子双人3米跳板决赛中，王宗源/谢思埸再现神同步，以绝对优势夺冠，为中国代表团送上本届奥运会第11枚金牌。

王宗源、谢思埸

叫好之余，“压水花”吸引了大家的关注。同样是跳水，为啥有的入水水花那么大，有的那么小呢？

今天，咱们还是来从科学的角度解释解释吧！

在跳水比赛中，观看慢动作回放时会发现，运动员入水时采取的是手掌与水面接触，并不是普遍认为的指尖。

为什么会选用这种入水方式呢？俗话说，实践出真知，“压水花”技术的发展和成熟也是在不断摸索中发现改良的。

刚开始时，运动员的入水动作多是采用使肢体成尖锐状的技术，如果手先入水，就要双手合拢，手臂伸直，成前面尖、后面大的楔形体形状；如果是脚先入水，就要脚面绷直，脚尖首先插入水中。这样做虽然可以有效减小入水时人体所受到的冲击力，但“压水花”的效果却不明显。

后来有人偶尔脚尖绷不好，呈勾脚的入水动作，反而水花小（“无巧不成书”就是这个意思），于是大家开始尝试勾脚成平脚板入水技术，手入水时也试着用双手握拳的技术，逐步演变成今天的手先入水时也顶臂翻掌或两手重叠形成一个面撞入水中的“压水花”技术。

你看看，果然“实践才是检验真理的唯一途径”！

虽然说这套动作起源于一个小小的“误会”，但它背后的科学依据可是经过专家研究证明了的。

专家在《跳水“压水花”技术运动生物力学研究》中，用计算机模拟“压水花”动作并进行了全面分析↓↓↓

首先，将水简化成理想流体，把双手合并成尖锐状做入水动作的人体简化成楔形体，尖锐角度由楔形体斜升角确定（即楔形体斜边与水平线之间的夹角），斜升角越大，撞水固体就越尖锐；当斜升角减小为0°时，楔形体就成为方形体，即目前跳水普遍采用的双手翻掌成平面的撞水动作。

根据有关力学原理，专家通过推导并建立楔形固体和理想流体碰撞过程的运动微分方程组，用计算机反复模拟不同角度楔形体与水碰撞过程中的液面高度情况，结果表明：碰撞过程中冲击力大小，以及固体速度的衰减均与楔形体斜升角成反比，而液面溅起高度则与其角度成正比。

也就是说，斜升角越小，溅起水花的高度也就越小，“压水花”就越成功。这就论证了平掌撞水技术（斜升角为0°）的优越性。

除了平掌，入水时运动员还要

手臂需要夹紧头部并且靠近耳朵

手臂必须要在正中间，靠后和靠前入水，躯干的稳定性降低，在入水时水压会让身体变成拱形。

在入水的过程中躯干要绷紧绷直，身上每一块肌肉都要发力，如果没有绷紧，入水时所受到的冲击会推动身体部位发生偏离，产生较大的水花。

并且除了看水花，裁判打分也会根据运动员的助跑（即行板、跑台）、起跳、空中和入水动作来整体评定分数。

所以，看“跳水”咱们也得全面分析才行！

有入水时“零水花”的吗？

入水时会泛起一圈水珠，水花溅起得很少，并且很快消散。这样的入水看上去十分轻盈，在水面上来看就如同没有水花一般，这样溅起的水花也称为“零水花”。

跳水运动员吴敏霞说过，“水花压的好，说明运动员入水的时候非常迅速，而且角度很垂直，以至于在身体和水面交界的地方没有水花飞溅出来。”

其实跳水“零水花”的标准并不是真正一点水花都没有，这样的情况特别少。一般都会在运动员落水的周围泛起一圈较小的水波，很快消散。

我们能看到的“零水花”，也就是镜头捕捉到的落水瞬间，消失很快，所以运动员入水时大家一定要凝神观看，否则就什么都看不到了。

施廷懋、王涵

与跳水运动员不同的是，游泳运动员在跳水时，双手绷直以楔形姿势扎入水中，能更加锋利地破开水面，受到的阻力也会更小。

编自：科技讲堂、科普中国

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原标题：《奥运科普 | 跳水运动员是如何压水花的？》

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