致三级跳运动员，跳水运动员技巧？

第19届亚运会正在浙江杭州如火如荼进行中，中国队在跳水比赛项目上表现出色，赢得了全部十枚金牌，再次实现了“十全十美”的佳绩。观众们纷纷惊叹于中国队员入水时几乎没有水花溅起，而且他们的腿部伸展非常直，身体在空中迅速旋转，然后迅速钻入水中。为了解释为什么有些人入水时水花较大，而有些人却较小，我们可以从科学的角度来解释。

首先，入水时水花的大小与身体的姿势和技术有关。中国队员在训练中注重身体的平衡和控制，他们的腿部伸展直接，身体在空中的旋转速度适中，这样可以减少水花的溅起。而一些入水水花较大的选手可能在入水时姿势不够稳定，或者旋转速度过快，导致水花溅起较大。

其次，入水时水花的大小还与入水的角度和速度有关。中国队员在入水时通常会选择一个合适的角度和速度，这样可以减少水花的溅起。而一些入水水花较大的选手可能在入水时角度不够合适，或者速度过快，导致水花溅起较大。

此外，水质和水面的状态也会影响水花的大小。如果水质较浑浊或者水面较波动，那么入水时水花很可能会较大。相反，如果水质清澈或者水面平静，那么入水时水花就会较小。

综上所述，入水时水花的大小受到多种因素的影响，包括身体姿势和技术、入水角度和速度，以及水质和水面状态等。中国队员在跳水比赛中凭借稳定的姿势和技术、合适的角度和速度，以及良好的水质和水面状态，成功减少了水花的溅起，展现出了卓越的表现。

观看跳水比赛的慢动作回放时，我们会发现运动员入水时通常是用手掌与水面接触，而不是大家普遍认为的指尖。

为什么选择这种入水方式呢？正如俗话所说，实践是获取真知的途径。"压水花"技术的发展和成熟也是在不断摸索中发现改良的结果。

最初，运动员的入水动作通常采用使肢体成尖锐状的技术。如果手先入水，运动员会合拢双手，伸直手臂，形成一个前面尖锐、后面较大的楔形体形状。如果是脚先入水，运动员会保持脚面绷直，脚尖首先插入水中。这种做法虽然可以有效减小入水时人体所受到的冲击力，但对于产生“压水花”的效果并不明显。

后来有人偶尔发现，当脚尖绷不好，呈勾脚的入水动作时，水花反而变小了（“无巧不成书”就是这个意思）。于是大家开始尝试改变入水技术，将勾脚转变为平脚板入水，同时也尝试用双手握拳的技术。逐渐地，这种技术演变成了今天的手先入水时顶臂翻掌或两手重叠形成一个面撞入水中的“压水花”技术。你看，实践果然是检验真理的唯一途径！

尽管这套动作最初是由一个小小的“误会”引发的，但是经过专家研究证明，它背后的科学依据是可靠的。在《跳水“压水花”技术运动生物力学研究》中，专家们利用计算机模拟了“压水花”动作，并进行了全面的分析。他们发现，这套动作能够最大限度地减少水的阻力，使得运动员在跳水时能够更加稳定和优雅地进入水中。此外，这套动作还能够帮助运动员保持身体的平衡和姿势，减少受伤的风险。因此，这项研究为跳水运动的发展和训练提供了重要的科学依据。

首先，我们可以将水简化成理想流体，并将人体的双手合并成尖锐的形状，以模拟入水动作。这个尖锐的形状可以被简化为楔形体，其中楔形体的斜升角决定了尖锐角度（即楔形体斜边与水平线之间的夹角）。当斜升角增大时，撞水的固体形状就会变得更尖锐。相反，当斜升角减小为0°时，楔形体就会变成方形体，这就是目前跳水运动中普遍采用的双手翻掌成平面的撞水动作。

根据力学原理，专家通过推导和建立了楔形固体和理想流体碰撞过程的运动微分方程组。他们使用计算机反复模拟了不同角度楔形体与水碰撞时液面的高度变化。研究结果显示，碰撞过程中的冲击力大小和固体速度的衰减程度与楔形体的斜升角度成反比关系。而液面溅起的高度则与楔形体的角度成正比关系。

换句话说，当斜升角越小时，溅起水花的高度也越低，这就意味着成功压制水花的可能性更大。因此，这进一步证明了平掌撞水技术（斜升角为0°）的优势。

就可以进行游泳呢？

不完全是这样的。游泳的技巧远不止顶肩翻掌平掌入水这么简单。游泳需要掌握正确的呼吸、姿势和动作，以及合适的腿部和臂部协调。此外，不同的游泳姿势还有不同的技巧要求。例如，自由泳需要掌握正确的呼吸节奏和身体的平衡，蛙泳需要掌握腿部的蹬腿和臂部的划水动作，蝶泳需要掌握双臂同时划水和双腿同时蹬腿的协调等等。因此，要想游泳得心应手，需要不断练习和提高自己的技术水平。

就一定能压住水花呢？

研究人员对“水在受到压力时会向压强最小的方向运动，即最容易逃逸的方向”这一特性进行了深入分析。他们发现，这一现象可以解释许多与水的运动和流动相关的现象。

首先，研究人员发现，当水受到外部压力时，水分子会向压强最小的方向运动。这是因为水分子之间存在着相互作用力，当外部压力作用在水分子上时，水分子会受到压力的影响，从而向压强最小的方向运动，以达到平衡状态。

其次，这一特性也可以解释水的流动现象。当水在管道或河流中流动时，由于管道或河流的形状不同，水流速度也会发生变化。根据“水受压时向压强最小的方向运动”的特性，水会在管道或河流中寻找压强最小的方向，从而形成流动。

此外，这一特性还可以解释水的渗透现象。当水与其他物质接触时，如果存在压力差，水分子会向压强最小的方向运动，从而渗透到其他物质中。

总的来说，专家的研究分析表明，“水受压时向压强最小的方向运动”这一特性对于理解水的运动和流动现象具有重要意义。这一发现有助于我们更好地理解和应用水的特性，进一步推动相关领域的研究和应用。

当一个楔形物体以尖锐的一端撞入水面时，水会受到垂直于楔形物体斜面的挤压力作用，从而沿着这个方向运动。与水面相接触的部分，只有沿着斜面向上的方向没有其他水的反向挤压力，因为上面的水已经沿着这个方向逃逸了。对于下面的水来说，这个方向变成了最容易逃逸的方向，所以它会不断沿着这个方向运动，形成巨大的水花。因此，下落速度越快，冲击力越大，溅起的水花也就越大。

（左：尖锐形状物体迅速进入水中；右：方形物体迅速进入水中）

当楔形体斜升角减小为0°时，即为方形体（顶肩翻掌）撞入水面时，水会受到垂直于水平面的挤压力作用，向下运动。在这种情况下，水没有明显容易逃逸的方向，因此会向四周扩散。同时，由于周边有其他水的反挤压力，一部分水会沿着直壁向上运动。然而，高速向下运动的方形体会将紧贴着它的水带着向下一起运动。当这种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。

就能避免手掌受伤了吗？

那岂不是只要确保手掌与水面垂直，就能避免手掌受伤了吗？

就能压制水花了？

先不要急着下结论，

首先，这个“垂直入水”的前提实际上是相当理想化的。

在现实生活中，当一个方形物体以高速翻转的方式撞击水面时，它的速度方向并不是垂直向下的，而是由下落过程中各种运动速度的方向合成而成的。通常，合速度的方向会指向侧下方。如果我们仍然让方形物体以平面的方式撞击水面，一旦它进入水中，它就会朝着某个棱角的方向运动，形成一个楔形。水会沿着侧面逃逸，形成水花。在这种情况下，运动员需要根据不同的翻转方向自主地转动手腕，使掌心平面与合速度的方向保持平行，以获得最佳的效果。

因此，运动员需要通过顶肩翻掌的方式使手形与水面接触，以降低水花的高度。同时，他们还需要运用一定的技巧来保持手掌垂直于运动速度的方向，这样才能更好地控制水花，将其减小到最低程度。

除了观察水花，裁判员在评分时还会考虑运动员的助跑、起跳、空中动作和入水动作等因素。因此，要全面分析才能准确评价一次跳水表演。

郭亮，中国科学院力学研究所的主任，是一位备受尊敬的审核专家。他在审核领域拥有丰富的经验和专业知识，被广泛认可为权威人士。

作为中国科学院力学研究所的主任，郭亮负责领导和管理研究所的日常运营和科研工作。他致力于推动科学研究的发展，提高研究所的学术水平和影响力。

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总之，郭亮作为中国科学院力学研究所的主任和一位审核专家，以其卓越的能力和专业精神，为审核领域的发展做出了重要贡献。他的工作受到了广泛的赞誉和认可，为科学研究的进步和社会发展做出了积极的贡献。

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