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　　跳水体重问题：讨论物理问题和讨论医学问题一样，都要有专业素养

　　作者：金十七

　　看了几篇新语丝上讨论跳水体重问题的文章，憋不住了，出来说两句。

　　什么样的跳水动作是好的跳水动作？跟头翻得多，翻得复杂，翻得优美，水
花小。这后两个标准和体重没什么关系，咱们重点说前两个。要想达到前两个，
也无非要做到两点：一是跳得越高越好，二是翻得越快越好。

　　下面要对这两点进行讨论。进行严格物理学讨论之前，先要针对人体旋转建
立模型。以下是两点必要的假设：

　　一是空气阻力（影响翻转速度）和空气浮力（影响下落速度）在低速运动是
可以忽略不计的。

　　怎么算低速运动？即使是10米跳台，按照g=9.8米/平方秒来估算，平均速度
是7－8米/秒，所遇到的空气阻力和一个正常人尽全力跑百米时感觉到的空气阻
力应该差不多，可以忽略不计。

　　二是将人体的旋转简化成一个以人的腰为轴心的哑铃刚体模型的旋转。

　　有了上面的假设，我们就可以讨论，在真空条件以及g=9.8米/平方秒的情况
下，一个哑铃刚体的起跳和翻转过程，如何满足跳得越高越好和翻得越快越好。

　　第一个关键因素是起跳时的初速度。它决定了跳的高度。这个初速度如何产
生呢？回到人体上来，就是一个人的弹跳能力。一般而言，即使经过专业训练，
人弹跳时，下肢能够产生的力量是在一定范围里的，这主要还是因为人都是血肉
之躯。在这样情况下，人体质量越小，能够获得的起跳初速度越大。当然，人体
质量不能无限制减小，因为随着质量进一步减小，人的体能和力量会受影响。

　　第二个关键因素是哑铃刚体能够获得的角速度，也就是俗称的转得有多快。
根据物理学理论，力矩x作用时间=角动量变化 = （质量x速度 x 半径）变化 ＝
（质量x角速度 x 半径 x 半径）变化。

　　这个力矩的来源，还是要回到人体上来。它是人体自己的腰腹力量产生的，
这个力矩产生作用之后，也就是力矩大小及作用时间确定之后，人体模型就可以
被假设成一个哑铃刚体。

　　对于运动员来说，当然可以通过训练，把力矩x作用时间的效果提升，但同
样，由于血肉之躯的原因，这个数值也是在一定范围里的。在这样情况下，要想
让角速度提高，就要：

　　1）  减小质量，即让运动员在一定范围内瘦一些，同时尽量不降低体能和
力量；

　　2）  减小半径。即让运动员在一定范围内矮一些，同时尽量不降低体能、
力量及动作美观度。这也就解释了为什么一般跳水运动员和体操运动员个子都不
高的原因。

　　所以，跳水运动员不仅仅要控制体重，还要控制身高。

　　我不是物理专业人员，只是一个二十年前上中学时爱好物理学的商务人员。
我尽量把这篇东西写得具备专业的逻辑，同时又通俗一些。还请专业人士指正。
也请非专业人士自己反省一下，讨论任何问题都要具备足够的专业知识，不要自
己没认真钻研和思考就出来批评别人。以前读过一句话，说就没见全国有几个人
去给聂卫平、马晓春、常昊等人支招的，可为什么那么多人敢对经济问题、能源
问题、环境问题、医疗问题甚至物理问题发表意见呢？这世界上大牛有那么多嘛？

(XYS20080225)

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