雖然跳水劃歸奧運會的水上項目並且屬於國際泳聯管轄,但遊泳和跳水其實只能算「遠親」,體操才是跳水的「近親」。只不過體操的空中動作落到地上,跳水的空中動作落在水中而已。1900年巴黎奧運會,瑞典選手就從塞納河畔木材搭成的高臺上凌空飛起,向公眾展示了跳水的英姿。1904年聖路易奧運會上,10米跳臺跳水成為正式比賽項目,可惜當時還沒有多少套路,只能比賽誰跳得更遠,美國人謝爾登贏得了奧運歷史上第一塊跳水金牌。從早期的瑞典、德國平分秋色到美國一支獨秀,從俄羅斯嶄露頭角到中國後來居上,儘管「百年風水輪流轉」,但跳水從來都是奧運會的「核心項目」。
身姿曼妙、儀態萬方的跳水完全是動態的人體藝術。它需要靈巧柔韌的身體素質,精確細膩的平衡能力,清醒敏銳的空間知覺。一個完美的跳水動作包括優雅的起跳、瀟灑的騰空和輕捷的入水,這三個環節對於裁判來說具有同等的價值和份量。
若問跳板和跳臺的最大區別是什麼,恐怕就在於跳板是「軟」的。作為撓度很大的彈性體,跳板下壓時能把運動員踩板的動能變成彈性勢能儲存起來,然後在起跳時釋放,將運動員「彈」向空中。鋁合金跳板取代木製跳板後彈性大大增加,使人留在空中的時間延長,一米跳板也來得及做點像樣的動作了。
然而得心應手地駕馭跳板卻並非簡單的事。
我們知道,以平衡位置為原點,在彈性回復力作用下產生的來回振動叫簡諧振動。跳板在運動員腳下的起伏低昂便是典型的簡諧振動,因此走板動作必須與跳板的固有頻率合拍,要按照跳板「忽悠」的節奏走,也就是讓步頻和跳板的基頻共振,達到「合板」狀態,從而獲得動能的疊加和積累。如果步伐的快慢和跳板的升沉發生頻率錯位,就會帶來相互力量的衝撞抵消,出現「踩死板」的現象。還必須把人和板看成一個系統,體重不同的運動員在完全相同的板上行走,也會使系統有不同的振動周期。這就需要轉動支點齒輪來調整跳板自由端的長度,從而校正系統的固有頻率。一般而言,體重較輕、腿部力量較弱的運動員可適當增大自由端長度,使跳板「軟」些。體重較大,腿部力量較強的運動員則往往會減小自由端長度,讓跳板「硬」些。當跳板回彈到平衡位置時速度達到最大值,這時縱身離板,能獲得最大騰起高度。
實際情況還要複雜得多,正式比賽用的跳板只有一端固定,屬於「單邊約束」,壓板時與中間的支撐點接觸,反彈時卻與支撐點分離。這種非線性的結構帶來跳板狀態的不確定性,只能靠科學知識加實踐經驗來小心把握和拿捏。1988年漢城奧運會上,美國跳水名將洛加尼斯在反身翻騰兩周時頭部撞上跳板,2004年雅典奧運動會中國選手王克楠不慎失足,許多教訓都值得記取。
任何拋射物一旦進入無支撐狀態,重心的拋物線軌跡將無可更改,它的轉動甚至包括爆炸都不會帶來拋物線的變化。跳水運動員也是一樣,不管從3米跳板一躍而起,還是從10米跳臺騰飛而下,能夠停留在空中的時間只有1秒多鍾,所有嘔心瀝血、驚險離奇的「絕招」只不過是讓身體各部分圍繞質心作相對運動罷了。一個叫科學家長期困惑不解的問題,便是離開跳板時只做前後翻滾的運動員卻能在此後「憑空創造」出圍繞身體縱軸的旋轉,這看上去明顯違背了角動量守恆的常識。在沒有外部力矩作用的情況下,身體的旋轉角動量從何而來呢?1979年,美國的59位資深物理學家接受問卷調查,其中竟然有56%都做出了錯誤的回答,認為這種旋轉不可能發生。面對體育運動的「常青之樹」,理論又一次顯示了無奈的「灰色」。
有人聯想到貓四腳朝天從空中墜落時總能正常著地,認為跳水的旋轉動作和貓的轉身屬於同樣機制。這些研究對人類在宇宙空間的無支撐運動也許頗有意義,但解釋跳水中的人體旋轉卻不得要領。 (來源:人民網-科技頻道)
(責任編輯:黃成勳)