7-扩展-b跳水在线视频

好 大家好

那么今天的话呢 我们来介绍一下

体操的运动

因为这里面涉及了很多物理的道理

或者叫力学道理

其中有些道理的话呢

可能你还不是那么容易想明白

我们通过我们介绍的话希望你能理解

在跳水运动或者体操中的话呢

我们经常间见到这样的现象

就是体操运动员先绕他的横轴转动

那么我们建立个坐标系啊

比如说x轴做它的横轴

这个坐标系和他的身体固结的

y轴竖直 z轴向前

好 绕着横轴

我们通常叫空翻

那么空翻的话呢就是像这个图所示

就是比如说现在这个位置

你看他 头朝上

过一会的话呢他的头朝下

那么就是他绕这个轴空翻

那么后来的话呢

因为在空中做动作之后啊

就变成绕着纵轴的 也就是绕y轴运动

绕y轴运动的话我们称为叫转体

也就是说开始运动员是空翻

后来变成空翻加转体

那么所谓的转体的话呢

比如说我们看这个照片

你现在看到的这个运动员的背面

过一会的话呢看到他的正面 他在转体

那么这就是在起跳中

或者跳水中常见的一些动作

那么 当你学过了动量矩定理之后

你来看这个问题啊 可能会有些疑问

比如说运动员在空翻时候受到重力作用

空气的影响的话基本上可以不考虑

因为我们动作比较慢所以空气的影响很小

因此的话呢身体对于质心的动量矩啊

应该是守恒的

因为重力过质心 所以是守恒的

那么这样一来的话呢 就有个问题

空翻加转体

你开始的时候是空翻 比如这样的空翻

有个角速度 后来变成空翻加转体

那是不是违反了动量矩定理呢

这是一个问题

如果没违反 那怎么解释呢

好 这就是我们提出这样一个疑问来

一开始的时候空翻只有个水平的ωx

到后来变成具有ωx还具有ωy

互换加转体

我们看看是不是违反了相关的动量矩定理

好 我们注意的话 动量矩开始的时候

空翻时候的话呢是水平的

比如说h是水平的

后来的话呢变成是倾斜的

动量矩它正在改变

而根据动量矩守恒的话呢

h应该不变才对

所以的话呢我们要解释这个现象

我们看看 从图中看的话呢

如果真的是这样的话

动量矩是不守恒的 所以要打个叉

就动量矩不守恒了

所以我们要给出些解释来是怎么回事情

如果你曾经仔细的观察过

跳水或者跳高运动员或者是

其他运动员他的动作

你会发现运动员在转体前

会做一个很小的动作

叫领臂动作

就比如说开始的时候手臂上举着的

然后会突然弯曲

我们看示意图是这样一个

开始这样举着 突然做个动作

这个动作时间很短暂

你在平时看的时候

如果你不注意的话呢你会忽略不计的

但是如果你知道这个之后

再看的话你会发现这一点

好了 那么我们的图片

是在奥运会上拍的图片啊

你看到 这两个动作啊 这两个运动员啊

本来是同步的但是他现在

稍微有点不同步

但是正是因为他不同步我们看出来了

一个运动员手臂张开他正准备做动作

另外一个的话已经做好了

好 所以说明他在做动作

那么他这个做的动作对他有什么影响呢

根据动量矩定理

双手这样做的动作之后啊

会产生一个附加的动量矩

好 以我们图像看的话多了个Hz

那么根据动量矩守恒定理

身体必须产生一个反向的运动

才能保持动量矩守恒

因此的话呢身体要倾斜

才可能保持守恒 好 身体的倾斜

那么会不会这样呢 我们看有另外一张照片

这张照片的话呢 也不是我拍的

是一个记者他拍的

我们可以从后面的背景中看出来

后面的白色是观众所以它是水平的

好 是水平拍的

我们看到这个运动员身体倾斜了

所以的话呢他做了这个动作之后啊

身体会倾斜

同时的话呢 我们注意到

由于身体的转动惯量

远远大于手臂的转动惯量

所以你手臂做这样一个

很大幅度动作的时候

身体只会微微的倾斜一点点

所以图片中我们看出这一点

这角度很小 可能不超过20度

同时的话呢

我们还可以看出一些细节

我们看出来的话 身体的上半身

和下半身的倾斜角度还不太一样

所以我们还有个推论

就是下身比上身的话呢

重量更大 转动惯量也是这样

当然这结论本身大家都已经知道

但是呢这个结论如何得出

是通过图片得出来的

是告诉我们什么呢

就是专家懂行的人的话呢

可以从一个大家不注意的细节中

推断出些有价值的结论出来

好了 我们下面假设

一开始的时候身体是竖直的

动量矩是水平方向

好 就是比如说这样做一个动作

那么当身体有个小角度之后

身体的横轴相应的也会倾斜了

跟着倾斜

那么根据身体对质心的动量矩守恒

这时候就有一种可能性

当你倾斜之后的话呢

动量矩还保持水平怎么办呢

必须出现绕y轴的一个转动

才能使得动量矩守恒 是这样一个情况

而绕y轴的动量矩的话呢

起到绕y轴转起来

所以的话产生一个转体象限

那么我们总结一下

运动员在做空翻时候

通过手臂的相对运动

改变身体的其他部分的运动

所以的话身体对质心

总的动量矩还是守恒的

但是呢是身体产生的转体运动

所以的话呢 我们说

运动员从空翻到空翻加转体的话呢

没有违反动量矩定理

但是呢 我们还有个问题

就是这过程中呢身体的倾斜角度很小

那么由此产生的转体角速度

是不是很小呢

答案是否定的

那么理由如下 我们来看一下

虽然横轴X方向动量矩

Hx远远大于纵轴y方向动量矩Hy

但是呢身体对横轴x的转动惯量

Jx也远远大于其对纵坐标

y的转动惯量Jy

因此出现这样一个结果就是

x方向角速速度ωx=Hx/Jx

ωy=Hy/Jy

比如说角速度等于动量矩除以转动惯量

变成是什么呢

大量除大量小量除小量

所以它们除完结果的话呢谁大还不一定呢

所以的话呢 会出现什么呢

横轴x方向角速度ωx

和纵轴y方向角速度ωy

可以是很接近的 这是可以的

因为在跳水运动中你可以听到这样的解说

空翻720度转体360度

类似这样的说法

前面介绍的话呢这个空翻加转体

是晚旋还有种的话呢是早旋

它的差别是什么呢 是这样的

所谓晚旋是什么东西呢 是说

先在空中翻滚然后在空中发起动作

产生转体 这个叫晚旋

而早旋是什么意思呢

早旋就是说在起跳的时候

通过双脚的不对称用力

所以它具有一个空翻和转体的角速度

那么 在早期的话呢

运动员是通过早旋来实现的

但是他们发现

在起跳的时候啊是双脚的用力啊不好掌握

稍微有点不对称的话就会出现

控制不了的情况

所以后来慢慢的大家都用晚旋了

晚旋在空中花体动作这个比较好掌握

那么如果我们进一步讨论的话呢

我们可以提出这样一个问题就是

早旋和晚旋各什么优点

各什么缺点

那么还有个问题很有意思

猫下落时总是以四脚着地

那么和我们前面介绍的话呢有什么联系

有什么区别呢 你会不会解释

那么 我们再推而广之

一个宇航员在太空中做动作和地面上不一样的

那么该如何设计呢

因为比如说在太空中

你要想转身拿东西的时候

这时候出现问题你上半身这样转的话

下半身这样反转要扭起来了

因此在太空中做动作啊

要事先进行设计

那么你能不能设计一个很简单的动作

让他去很方便的拿背后的东西呢

好 那么今天的话呢我们介绍这个

关于空中转动的话呢

希望大家从里面领悟到一些要点

就是 它看上去违反了某些定理

但实际上没有违反

你通过适当的解释的话呢

它不但没有违反

而且正是利用这相关的定理的话呢

来实现相关的动作 好