花样滑冰为啥总是“美女与野兽”的组合？

北京冬奥会马上就要开始啦！冬奥会里有太多让人看不懂、甚至没听过的比赛项目，比如冰壶 、钢架雪车、冬季两项、自由式滑雪U型池，这些项目的规则是什么？速度滑冰和短道速滑、高山滑雪和越野滑雪、大跳台和自由式滑雪大跳台名字傻傻分不清，它们有什么区别？背后又有什么样的物理原理？

花样滑冰是一项把惊险与美丽发挥到极致的运动，而跳跃和旋转又是花样滑冰里最精彩的一刻。你知道这里蕴藏着哪些物理知识吗？

首先，运动员会张开双臂，抬起一条腿开始旋转。此后他会收起双臂和腿，旋转速度就会加快，这是物理原理 ——角动量守恒在起作用。

角动量守恒是说：一个转动的物体，在没有外力矩的时候，转动惯量和角速度的乘积是不变的。转动惯量描述各部分质量与到转轴距离的关系，物体的质量越大，质量分布和转轴越远，转动惯量就越大。而角速度描述转动快慢，角速度越大，转动就越快。

最初，运动员伸出双臂和腿，质量分布与转轴距离远，转动惯量大，所以角速度慢；后来运动员收起双臂和腿，质量分布与转轴近，转动惯量小，所以角速度就快了。

而且，如果你仔细观察花样滑冰的冰刀，会发现冰刀的前方有锯齿。这个锯齿可是大有讲究的！在运动员旋转时，其实是在向后滑冰，用前半部刀刃接触冰面，前方的锯齿能够起到很好的稳定作用，让运动员不至于摔倒。而且，当运动员腾空而起，再落回冰面的时候，也是前方的锯齿先接触冰面，并且深凿入冰，这样才能让运动员迅速稳住。

当然，花样滑冰最好看的还是男女双人中的抛跳。在抛跳前，男运动员会伸臂用力拉女运动员，自身速度减小，女运动员速度增大，把自身的速度转移到女运动员身上，在物理学上叫做动量守恒。而在“抛”时，男运动员就像小时候玩竹蜻蜓一样，将女生当成一个“棍儿”，向水平方向“搓着转出去”，女像陀螺一样获得了一个力矩，让自身旋转起来。

与此同时，女运动员会利用刀刃努力的蹬冰，完成 “跳”的动作。这样，就可以获得向上的速度。只有男运动员搓的劲足够大，女运动员蹬冰的力足够强，才能跳的更高，转得更快。男运动员力气大，女运动员身体轻盈，才能抛得高、转得快，所以，许多花样滑冰组合被人戏称为“美女与野兽”。

在2010年温哥华冬奥会上，我国选手申雪、赵宏博历经五届冬奥会的沉浮，终于获得了双人滑的金牌，这对“冰上伉俪”实现了我国在该项目上“零的突破”。此后，隋文静韩聪在平昌冬奥会上，成功摘银，赛后韩聪那“深情一吻”更是永久成为了奥运史上的经典一幕。期待今年的北京冬奥会，中国的花样滑冰运动员能够再创佳绩！

来源：李永乐老师

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