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运动员在雪上腾空落地时身体会承受多大的冲击力?为什么不会受伤

发布日期:2022-02-18 09:31   来源:未知   阅读:

  出发,助滑,蓄力起跳,腾空旋转 1800,飞跃最高点 8.49 米,平稳落地,一气呵成。

  正如单板滑雪男子大跳台冠军苏翊鸣曾说的, 在起跳坡之前,你看到的只能是天空 。滑雪有时不单单是一项雪上运动,运动员借助跳台腾空,做出多重转体动作,空中技巧固然炫酷,平稳落地也很重要。

  首钢滑雪大跳台的赛道分助滑区、起跳台、着陆坡和终点四个部分,起点垂直高度 48m,运动员腾空高度可达 10m,相当于三四层楼的高度。试想一下,如果是普通人从这么高的地方自由落体,怕是要直接进医院了。

  运动员落地时身体会承受多大的冲击力?如此既优雅又安全的着陆,普通人也能做到吗?

  在一项关于自由式滑雪坡面障碍技巧(Slopestyle)的研究中,研究人员让 10 名男性运动员穿上了带有压力传感器的鞋垫,运动员按随机顺序进行 10 次空中旋转 180 跳跃,并分别测量跳跃着陆时双脚所受到的冲击力。

  运动员们平均滞空时间小于 2s,飞行高度约为 7m。研究结果显示,跳跃后着陆瞬间的力最少是运动员体重加装备总重量的 2 倍。

  越重的人,着陆时受到的冲击力越大。除此之外,滞空高度和时间也会影响冲击力的大小。

  在跳台滑雪(Ski jumping)比赛中,跳台垂直高度相对较高,运动员往往需要更多的滞空时间来获得更远的飞行距离。研究显示,跳台滑雪运动员平均滞空时间低于 3.5s 时,落地承受的冲击力是运动员体重的 3 倍左右。当滞空时间超过 3.5s 时,运动员着陆时会受到约为体重 4.3~7.3 倍的冲击力。

  根据 2012 年一项统计了 152 次单板滑雪大跳台(Big Air)数据的荟萃分析显示,单板运动员在滞空高度为 7.5m~15m 的情况下,双脚着陆的平均冲击力约为体重的 4.1 倍左右。

  4 倍于体重的冲击力有多大呢?假设一个穿戴好装备的专业滑雪运动员总重量为 90kg,在平稳落地时会受到 3528N 的冲击力,相当于一次性扛起 18 袋 20kg 重的大米所需的力。

  为什么滑雪运动员从如此之高的高度跳下,却能平稳落地毫发无损?滑雪运动员也是血肉之躯,只不过他们经过日复一日的专业训练,具备了 卸力 的技巧。

  跳台滑雪着陆时身体所受的冲击力由以下几个因素决定:运动员本身的重量、腿部的弯曲程度、雪的柔软度、着陆面的角度以及运动员的前进运动速度。

  选择适当的跳跃轨迹和着陆姿势是安全着陆的基础,自由式滑雪空中技巧运动员在落地时,一般采用主动屈髋,屈膝,伸踝的动作来尽可能降低损伤。

  同时,运动员具备超高的身体素质,强大的下肢肌肉力量在短时间内可以爆发高强度的力,以此抵消一部分冲击力。对于 只管大力跳,着陆看天意 的普通人来说,跳台滑雪无疑是一项危险的运动。

  src=一套完整流畅的高难度空中技巧在拿到比赛场上真枪实战之前,一般会在训练场上试上千百遍,这时候就不得不提安全气垫了。在气垫上摔倒犹如倒在了棉花上,不仅减轻运动员的心理压力,在提高动作完成率的同时还能减少对身体的伤害。

  除了运动员本身的技术以外,雪道着陆点的坡度也很重要。理论上来说,着陆时垂直于着陆坡度的速度分量越大,冲击力就越强,降落到越平坦的坡上安全风险就越大。在设计雪道前,研究人员会对运动员的落地速度、飞行距离、抛物线轨迹进行模拟,从而确定坡度。

  着陆坡的坡度一般与运动员抛物线轨迹的落点角度吻合,大约为 40,在落地后重力势能可以转化为雪板继续前进的动能。

  尽管如此,他们依然面临着很高的受伤风险,职业运动员们总是带着一身的伤病。

  一项关于 2014 年索契冬奥会运动员损伤和疾病的统计显示,在冬奥会期间,2780 名运动员中共有 391 人不同程度受伤,受伤率高达 14%,其中涉及空中技巧的滑雪项目受伤比例最高。



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