全红婵和陈芋汐的“水花消失术”如约登场,中国跳水队在女子双人10米跳台比赛中再摘一金。
中国跳水队能在世界跳坛上保持优势,动作难度系数高、稳定性好、翻腾灵巧等特点是支撑,炉火纯青的“压水花”技术也是重要保证。有网友开玩笑说,全红婵跳水都没我下饺子水花大。
水花呢?| 微博@炸鸡OG
水花压得这么小,是运动员身体形态、入水速度和角度、迎水面积及入水后动作等完美结合的结果。
看比赛时,迎水面积是我们比较容易看清楚的“压水花”技术之一。决定迎水面积的,主要是入水的手型。全红婵和陈芋汐采用的是下图左的手型,入水时手掌基本平行水面。
这,有点违背常识啊。难道不是迎水面积越小,水花越小吗?为什么不用掌心相对或者双手重叠的姿势入水?
左图:全红婵入水手型是两手相握,掌心先触水;右图:游泳运动员入水手型是双手重叠,指尖先入水 | cctv / Needpix / 参考文献[3]
偶尔脚尖没绷好,发现“压水花”新技术
最开始,跳水运动员入水时确实是两手合拢、手臂伸直,如果脚先入水就脚面绷直,让脚尖首先插入水中。这样,首先接触水的人体面积非常小,但依然会溅起水花。
后来,有运动员偶尔脚尖没绷好,用勾脚动作入水,发现反而水花小。于是,开始有人尝试使用勾脚入水技术,之后逐步演变成手先入水时也不再合拢双手,而是两手形成一个面撞入水中的“压水花”技术。
大陆跳水界1975年引进“压水花”技术,之后派生出了四种入水手型。
图1-4对应入水手型技术1-4 | 参考文献[3]
大陆运动员首先采用技术2,由于双手分开,入水时巨大的冲击力使双手保持姿势难度大,而且压水花效果不理想,这种技术逐渐消失。
随后出现技术3和4,都是双手拇指相扣、手掌分开。相对于技术2,这两种技术入水时受到的冲击力降低,压水花的效果也有所提高。
近年,运动员普遍采用技术1,即双手相握,手掌受到的冲击力小,压水花的效果也比较理想。
跳水入水手型的演变,既是运动员和教练用实践经验摸索出来的结果,也是研究人员从理论上探索得到的优化方式。大陆研究者用计算机模拟的方法,解释了为什么掌面入水比双手合拢水花小,并提出了控制水花的原理和方法。
楔形体水花大,方形体水花小
研究在模拟中把双手合拢的入水接触面,简化成了楔形体,将掌面对水的接触面简化成了方形体。
楔形体尖端向下撞击水面时,水受到向斜下方的挤压,作用力垂直于斜面(图中的“力”)。斜面接触的水受挤压后,本应沿着受力方向运动,但多个方向均有相邻水的反挤压力作用,只有斜面上方没有其他水的挤压,水就沿着斜面向上飞溅开(图中的“水花”)。
由于首先受挤压的水向上飞溅,随着楔形体的继续下落,接下来受挤压的水也在这个方向上受压最小,于是,下面的水不断沿着斜面向上逃逸,形成巨大的水花。相对应的,跳水运动员双手合拢入水时,水会沿着手背、手臂向上飞溅,形成水花。
模拟双手合拢入水的楔形体 | 参考文献[1]
代表掌面的方形体入水时,底面对水的挤压方向是垂直向下的,水受挤压向四周扩散,由于周围都有相邻水的反挤压力,因而不会形成容易逃逸的方向。
水向四周扩散时,会有一部分水沿方形体的直壁向上运动,但这时,方形体的高速向下运动会带着紧贴它的水向下,研究者认为,当向下的运动速度大于水受挤压沿壁向上运动速度时,就不会出现明显的水花。
模拟掌面对水的方形体 | 参考文献[1]
对比楔形体和方形体入水情况,研究者得出结论,跳水运动员在入水时用掌心对着水面,而不是把双手合拢成楔形体,能有效地减小水花。
空中翻转,触水的瞬间“揉”一下水
上面模拟的是垂直向下入水的动作,实际比赛中,运动员在空中还有高速的翻转动作。当翻转着的方形体撞击水面时,速度的方向不是垂直向下,而是由随质心平动(V)和绕质心转动(ω)两部分运动速度的合成,合速度的方向指向侧下方。
高速翻转方形体的速度示意图 | 参考文献[1]
如果运动员入水时仍然有翻转速度,并以掌面垂直向下撞击水面,方形体就会发生翻转产生楔形体效果,使水沿着掌面和手臂侧面逃逸形成水花。这时,运动员根据不同的翻转方向转动手腕,保持掌心正对合速度的方向,水花就会变小。
一旦人体接触水面,水的阻力会产生一个与人体翻转方向相反的阻力矩,使人体翻转速度急剧下降,合速度方向转向正下方,这时又要转掌向下,确保掌心始终正对合速度的方向。
转动手掌,保持掌心正对合速度方向 | 参考文献[1]
研究者得出结论,当运动员以高速前空翻动作入水时,需要先下压掌根和小指侧,使掌心侧向前下方。一旦接触水面,运动员则需要拇指侧用力,使掌心转到垂直向下,整个动作就好像把水“揉”了一下。入水的这一下“揉”得好,才能在入水过程中始终“压”住水花。
具体“揉”水动作的方向、幅度、力度与运动员入水时翻转的方向、速度和体重等有关,需要根据运动员个人的情况调整。陈芋汐三四年前身高体重明显增长,全红婵备战巴黎奥运会期间正处于发育期,身体状态直接影响着她们在跳水中的表现。面对体型变化,运动员对空中翻转和“压水花”技术重新打磨,才能保持之前的技术能力并继续进步。
比赛中的陈芋汐与全红婵 | 人民网
今天的“水花消失术”背后,是两位运动员刻苦的训练和整个团队的支持,是跳水界一百余年的探索,也是科学研究提供的日益精准的指引。
参考文献
[1]钱竞光, 张松宁, 金海泉. 跳水“压水花”技术运动生物力学研究. 体育科学. 2004;24(12):49-53.
[2]吴椒. 女子跳台跳水压水花技术训练现状的分析. 内江科技. 2022;10:104-106.
[3]杜辉英. 四种压水花技术比较. 成都体育学院学报. 1991;17(2);56-74.
来源:微信公众号“ 果壳”
作者:代天医
编辑:邓汝濛、李祥和(实习)
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