APP推广合作
联系“鸟哥笔记小乔”
冬奥花滑赛场爆冷,这种动作堪称奇迹
2026-02-21 14:04:00

本届冬奥会的冬奥花样滑冰男单自由滑比赛,今天凌晨大爆冷。花滑哈萨克斯坦选手、赛场21岁的爆冷米哈伊尔·沙伊多罗夫夺得金牌。


冠军米哈伊尔·沙伊多罗夫丨AP

比赛中多位名将频频失误,仿佛冰面被诅咒了一样,称奇包括被寄予厚望的冬奥美国选手伊利亚·马里宁。即使他在前面比赛中积累了巨大的花滑分数优势,即使是赛场当今唯一一个在世界大赛中跳出4A(阿克塞尔四周跳)的选手,却因多项跳跃动作未完成而未获奖牌。爆冷


米哈伊尔·沙伊多罗夫三周跳接四周跳

即使没那么懂花样滑冰的种动作堪复杂评分规则,我们也能在观赏高难度动作时获得心跳加速,称奇四周跳跃就是冬奥其中之一。

这些高难度跳跃各自都有复杂的花滑技术动作,不过它们也遵循着同一套基本的赛场物理学规律。从力学的角度来看,花样滑冰四周跳的奇迹是怎样实现的呢?

起跳:高度和旋转的绝妙平衡

要想在空中完成多周旋转,运动员必须为自己争取足够长的空中时间,并获得足够大的旋转动力,这两点都由蹬冰起跳的动作决定。

起跳瞬间垂直向上的速度决定了跳跃高度,同时也决定了滞空时间。高水平运动员在起跳时垂直速度更大,这让他们能在空中停留更久,有时间转完更多圈数。顶尖花滑选手能达到的最大腾空时间大约在0.7秒左右[1]。


马里宁曾经成功完成的阿克塞尔四周跳,相当于在空中旋转1620度

落地技巧也会影响滞空时间。适当弯曲下肢关节,可以让身体在重心更低时才接触冰面,让空中停留时间稍微增加。这样增加的时间虽然很短,但也有机会让运动员多旋转10-20度[2],有时可能会决定动作的成败。而高手的对决,就在细节表现之间。


本届奥运会花滑比赛直观地呈现了起跳高度和滞空时间(左下角)

增加滞空时间对完成动作有利,但运动员显然不能把所有力气都用来向上跳。在获得垂直速度的同时,运动员还必须扭转身体和四肢,在蹬冰时获得旋转的动力。在这个过程中,运动员会获得一定大小的角动量。这个物理量决定了空中旋转的潜力:角动量越大,高速旋转就越容易实现

在起跳阶段,运动员必须让向上跳跃和旋转跳跃的力度取得最佳的平衡。

腾空:收紧身体决定成败

一旦腾空而起,运动员就无法再借助外力增加角动量,此时他们处于角动量守恒的状态。不过,在空中他们还能继续增加旋转速度,这是靠改变身体姿态实现的

在快速旋转时,运动员总是会把手臂和双腿向内收紧,这是为了减少转动惯量。转动惯量是一个描述物体旋转惯性大小的物理量,它由物体的质量和质量的分布方式决定。

在收紧四肢时,运动员的各部分质量都很靠近旋转轴,此时转动惯量就会减小;如果向外舒展肢体,四肢质量分布在远离旋转轴的地方,转动惯量就会变大。


收紧肢体与舒展肢体时的转动惯量对比 | tdk.com

改变转动惯量可以让旋转速度(角速度)发生变化。在角动量守恒的状态下,转动惯量与角速度的乘积保持不变,因此转动惯量越小,角速度就会越大


这是一个转动惯量影响转速的实验演示。收紧玩具球让质量分布更靠近旋转轴,因此转动惯量减小,此时玩具旋转的速度就变快了。| Physics Demos

也就是说,只要在空中尽可能收紧四肢,就能让运动员达到最快的转速,让四周跳成为可能

虽然看起来简单,但收紧姿势实际做起来却很辛苦。如果在放松状态下旋转,人的手臂很容易受惯性影响向外甩。而这又会改变质量分布,导致转动惯量增加,拖慢旋转速度。

为了避免这一点,运动员就必须绷紧肌肉,施加向心力“拉住”手臂。圆周运动的向心力大小与角速度平方成正比,所以一旦旋转变快,“拉住”手臂所需的力就会增加


旋转中保持手臂收紧其实很辛苦,因此花滑运动员也需要强大的上肢力量。从图中的模型演示可以看出,如果手臂收紧不足,旋转速度就会明显变慢。 | Jim Richards

在旋转结束落地时,运动员又会迅速伸展双臂和自由腿。这样一来,转动惯量大幅增加,角速度随之减小,运动员就更容易停止旋转并进行接下来的动作。


在旋转结束落地时,运动员总会迅速伸展肢体,这也是在依靠转动惯量控制转速。 | NSF/Science360/NBC Learn

还能转更多吗?

目前,高水平的男性选手和少数女性选手可以在花滑比赛中完成四周跳。随着训练技术改进,转圈数还有可能继续增加吗?


在比赛中完成过四周跳动作的女性运动员目前还比较少,俄罗斯选手亚历山德拉·特鲁索娃是其中之一 | Wikipedia

专注于花样滑冰的生物力学研究者黛博拉·金(Deborah King)指出,从理论计算来看,完成旋转五周的后内结环跳或者后外点冰跳是有可能的[3],而更高的旋转圈数应该无法实现。

就算理论上有可能,真正实现五周跳也会非常困难。现在,运动员主要依靠收紧身体减少转动惯量来提高转速。顶尖运动员已经很好地掌握了这一技巧,这意味着靠继续收紧来提速的空间已经很小了

因此,要想转更多圈,就需要更强有力的起跳:要么增加滞空时间,要么增加初始角动量。这些都需要强大的肌肉力量才能支撑。

然而,增加肌肉对花滑运动又有不利影响。肌肉量增大意味着运动员的身体容易变得更宽、更重——这又会增加人体转动惯量的最小值,让运动员即使收紧身体也没法转得很快。这种矛盾让旋转周数的提升变得很难。


比起健壮的运动员,我们更常看到纤细娇小的花滑选手。窄体型和小体重都有利于减少转动惯量,让人更容易旋转。| 图虫创意

当然,现在的技术动作已经让花滑运动员承受了相当大的身体压力和受伤风险,继续挑战极限或许也不是明智的决定。

参考文献

[1] https://www.ithaca.edu/news/first-figure-skating

[2] King DL. Performing triple and quadruple figure skating jumps: implications for training. Can J Appl Physiol. 2005 Dec;30(6):743-53. doi: 10.1139/h05-153. PMID: 16485524.

[3] https://www.scientificamerican.com/article/how-olympic-figure-skaters-break-records-with-physics/

[4] https://www.smithsonianmag.com/science-nature/how-physics-keeps-figure-skaters-gracefully-aloft-180968051/

[5] https://www.popsci.com/science/quadruple-axel-figure-skating-impossible/

[6] https://www.earwolf.com/episode/can-figure-skaters-defy-gravity-with-dr-deborah-king/

作者:窗敲雨

编辑:luna


点个“小爱心”吧


热点
分享到朋友圈
收藏
收藏
评分
评论

综合评分:

我的评分

参与评论(0)

社区交流公约

暂无评论,快来抢沙发吧~
登录后参与评论
发布评论
用户社区交流公约

Xinstall 15天会员特权
Xinstall是专业的数据分析服务商,帮企业追踪渠道安装来源、裂变拉新统计、广告流量指导等,广泛应用于广告效果统计、APP地推与CPS/CPA归属统计等方面。
20羽毛
立即兑换
超级nice便签砖
超级超级超级奈斯!
1000羽毛
立即兑换
【新品】办公/外出两用静音充电小电扇
办公桌必备小电扇!
2000羽毛
立即兑换
热点
发表文章311
确认要消耗 羽毛购买
一个模型两个漏斗做好拉新活动吗?
考虑一下
很遗憾,羽毛不足
我知道了

我们致力于提供一个高质量内容的交流平台。为落实国家互联网信息办公室“依法管网、依法办网、依法上网”的要求,为完善跟帖评论自律管理,为了保护用户创造的内容、维护开放、真实、专业的平台氛围,我们团队将依据本公约中的条款对注册用户和发布在本平台的内容进行管理。平台鼓励用户创作、发布优质内容,同时也将采取必要措施管理违法、侵权或有其他不良影响的网络信息。


一、根据《网络信息内容生态治理规定》《中华人民共和国未成年人保护法》等法律法规,对以下违法、不良信息或存在危害的行为进行处理。
1. 违反法律法规的信息,主要表现为:
    1)反对宪法所确定的基本原则;
    2)危害国家安全,泄露国家秘密,颠覆国家政权,破坏国家统一,损害国家荣誉和利益;
    3)侮辱、滥用英烈形象,歪曲、丑化、亵渎、否定英雄烈士事迹和精神,以侮辱、诽谤或者其他方式侵害英雄烈士的姓名、肖像、名誉、荣誉;
    4)宣扬恐怖主义、极端主义或者煽动实施恐怖活动、极端主义活动;
    5)煽动民族仇恨、民族歧视,破坏民族团结;
    6)破坏国家宗教政策,宣扬邪教和封建迷信;
    7)散布谣言,扰乱社会秩序,破坏社会稳定;
    8)宣扬淫秽、色情、赌博、暴力、凶杀、恐怖或者教唆犯罪;
    9)煽动非法集会、结社、游行、示威、聚众扰乱社会秩序;
    10)侮辱或者诽谤他人,侵害他人名誉、隐私和其他合法权益;
    11)通过网络以文字、图片、音视频等形式,对未成年人实施侮辱、诽谤、威胁或者恶意损害未成年人形象进行网络欺凌的;
    12)危害未成年人身心健康的;
    13)含有法律、行政法规禁止的其他内容;


2. 不友善:不尊重用户及其所贡献内容的信息或行为。主要表现为:
    1)轻蔑:贬低、轻视他人及其劳动成果;
    2)诽谤:捏造、散布虚假事实,损害他人名誉;
    3)嘲讽:以比喻、夸张、侮辱性的手法对他人或其行为进行揭露或描述,以此来激怒他人;
    4)挑衅:以不友好的方式激怒他人,意图使对方对自己的言论作出回应,蓄意制造事端;
    5)羞辱:贬低他人的能力、行为、生理或身份特征,让对方难堪;
    6)谩骂:以不文明的语言对他人进行负面评价;
    7)歧视:煽动人群歧视、地域歧视等,针对他人的民族、种族、宗教、性取向、性别、年龄、地域、生理特征等身份或者归类的攻击;
    8)威胁:许诺以不良的后果来迫使他人服从自己的意志;


3. 发布垃圾广告信息:以推广曝光为目的,发布影响用户体验、扰乱本网站秩序的内容,或进行相关行为。主要表现为:
    1)多次发布包含售卖产品、提供服务、宣传推广内容的垃圾广告。包括但不限于以下几种形式:
    2)单个帐号多次发布包含垃圾广告的内容;
    3)多个广告帐号互相配合发布、传播包含垃圾广告的内容;
    4)多次发布包含欺骗性外链的内容,如未注明的淘宝客链接、跳转网站等,诱骗用户点击链接
    5)发布大量包含推广链接、产品、品牌等内容获取搜索引擎中的不正当曝光;
    6)购买或出售帐号之间虚假地互动,发布干扰网站秩序的推广内容及相关交易。
    7)发布包含欺骗性的恶意营销内容,如通过伪造经历、冒充他人等方式进行恶意营销;
    8)使用特殊符号、图片等方式规避垃圾广告内容审核的广告内容。


4. 色情低俗信息,主要表现为:
    1)包含自己或他人性经验的细节描述或露骨的感受描述;
    2)涉及色情段子、两性笑话的低俗内容;
    3)配图、头图中包含庸俗或挑逗性图片的内容;
    4)带有性暗示、性挑逗等易使人产生性联想;
    5)展现血腥、惊悚、残忍等致人身心不适;
    6)炒作绯闻、丑闻、劣迹等;
    7)宣扬低俗、庸俗、媚俗内容。


5. 不实信息,主要表现为:
    1)可能存在事实性错误或者造谣等内容;
    2)存在事实夸大、伪造虚假经历等误导他人的内容;
    3)伪造身份、冒充他人,通过头像、用户名等个人信息暗示自己具有特定身份,或与特定机构或个人存在关联。


6. 传播封建迷信,主要表现为:
    1)找人算命、测字、占卜、解梦、化解厄运、使用迷信方式治病;
    2)求推荐算命看相大师;
    3)针对具体风水等问题进行求助或咨询;
    4)问自己或他人的八字、六爻、星盘、手相、面相、五行缺失,包括通过占卜方法问婚姻、前程、运势,东西宠物丢了能不能找回、取名改名等;


7. 文章标题党,主要表现为:
    1)以各种夸张、猎奇、不合常理的表现手法等行为来诱导用户;
    2)内容与标题之间存在严重不实或者原意扭曲;
    3)使用夸张标题,内容与标题严重不符的。


8.「饭圈」乱象行为,主要表现为:
    1)诱导未成年人应援集资、高额消费、投票打榜
    2)粉丝互撕谩骂、拉踩引战、造谣攻击、人肉搜索、侵犯隐私
    3)鼓动「饭圈」粉丝攀比炫富、奢靡享乐等行为
    4)以号召粉丝、雇用网络水军、「养号」形式刷量控评等行为
    5)通过「蹭热点」、制造话题等形式干扰舆论,影响传播秩序


9. 其他危害行为或内容,主要表现为:
    1)可能引发未成年人模仿不安全行为和违反社会公德行为、诱导未成年人不良嗜好影响未成年人身心健康的;
    2)不当评述自然灾害、重大事故等灾难的;
    3)美化、粉饰侵略战争行为的;
    4)法律、行政法规禁止,或可能对网络生态造成不良影响的其他内容。


二、违规处罚
本网站通过主动发现和接受用户举报两种方式收集违规行为信息。所有有意的降低内容质量、伤害平台氛围及欺凌未成年人或危害未成年人身心健康的行为都是不能容忍的。
当一个用户发布违规内容时,本网站将依据相关用户违规情节严重程度,对帐号进行禁言 1 天、7 天、15 天直至永久禁言或封停账号的处罚。当涉及欺凌未成年人、危害未成年人身心健康、通过作弊手段注册、使用帐号,或者滥用多个帐号发布违规内容时,本网站将加重处罚。


三、申诉
随着平台管理经验的不断丰富,本网站出于维护本网站氛围和秩序的目的,将不断完善本公约。
如果本网站用户对本网站基于本公约规定做出的处理有异议,可以通过「建议反馈」功能向本网站进行反馈。
(规则的最终解释权归属本网站所有)

我知道了
恭喜你~答对了
+5羽毛
下一次认真读哦
成功推荐给其他人
+ 10羽毛
评论成功且进入审核!审核通过后,您将获得10羽毛的奖励。分享本文章给好友阅读最高再得15羽毛~
(羽毛可至 "羽毛精选" 兑换礼品)
好友微信扫一扫
复制链接