⚛ 物理

跳高运动员过杆时为什么要把身体弯成虾米形

看完这篇你会知道跳高运动员弓背过杆其实是让重心从横杆下方穿过,而不是靠蛮力把整个人抬得更高

你有没有注意到,跳高运动员在越过横杆的那一刻,背部朝下、腰部向上拱起,整个人像一只弓着背的猫?第一次看到这个动作,很多人都会觉得奇怪——好好地跳过去不就行了,为什么要扭来扭去?其实这里面藏着一个让人拍案叫绝的物理学小把戏。

身体的"重心"到底是什么东西?

想象你手里拿着一根两头一样重的铁棍,它的重心就在正中间那个点上。如果你用一根手指顶住那个点,铁棍就能平衡不倒。人的身体也有这样一个"平衡点",叫做重心。站直的时候,人的重心大概在肚脐附近。跳高这件事,物理上的核心问题其实只有一个:你的重心能飞多高?重心飞多高,就决定了你能越过多高的杆子。

这里有个关键:重心飞得越高,消耗的体力越多。所以跳高运动员一直在想同一个问题——有没有办法让重心飞得不那么高,但身体却能越过更高的杆子?答案是:有,而且非常聪明。

为什么弯腰驼背反而能过更高的杆?

这就是"背越式"跳高最神奇的地方。当运动员背朝下、腰部向上拱起的时候,身体变成了一个"U形"——头在杆子一侧下垂,腿也在杆子另一侧下垂,只有腰背那段弧线贴着杆子飞过去。这个时候,整个人的重心并不在身体里面,而是跑到了身体弯弓的外侧——也就是横杆的下方!

你可以用一根香蕉来理解这件事。把香蕉弯成弧形,它的重心不在香蕉果肉里,而是在弧形空间的中央,是个"空气点"。跳高运动员就是把自己变成了这根香蕉:身体每一部分都在陆续越过横杆,但重心这个点始终在横杆下方穿过,根本不用飞那么高!用同样的起跳力量,弯腰驼背过杆比挺直身体跳过去,能多越过将近二十厘米的高度。

以前的跳高运动员是怎么跳的?

背越式其实是1968年墨西哥奥运会才出现的"新技术",发明者是美国运动员迪克·福斯贝里。在他之前,运动员们普遍用"俯卧式"——肚子朝下趴着飞过去,或者用"剪式"——像剪刀一样一条腿一条腿地轮流过杆。这些姿势都比较直觉,但重心必须完整地飞过横杆上方,非常费劲。福斯贝里靠着这个当时看起来像"出洋相"的背弓动作,一举夺得奥运金牌,从此背越式彻底改变了跳高运动。

裁判当时还一度怀疑这个动作算不算犯规——毕竟背朝下飞过去,看起来实在太不像"跳高"了。

下次看跳高比赛,不妨留意一下:那个把自己弯成虾米的运动员,其实正在用一个隐形的"重心"悄悄钻过横杆下方——真正飞越横杆的,是一个你看不见的点。