高山滑雪运动员在“回转”时,身体要承受多大的力?”

2021-12-28 00:00:00.0      中国数字科技馆

从高山之巅出发,滑降、回转、手持雪杖滑行,穿过一个个旗门,最终达到终点,既是考验技术的滑行,又有彰显速度的极致,与大自然相依为伴,这就是冬奥最著名的项目——高山滑雪。

高山滑雪中的超级大回转项目(图片来源:新华社)

高山滑雪起源于欧洲阿尔卑斯山地区,因此又叫“阿尔卑斯滑雪”。1936年首次被列为冬奥会比赛项目。北京冬奥会高山滑雪比赛分为男女滑降、超级大回转、大回转、回转、全能项目和团体赛,一共将产生11枚金牌。比赛将在北京延庆的国家高山滑雪中心——“雪飞燕”举行。

滑降是在平坦无连续起伏,但落差大、距离长的赛道上快速滑行,正确通过规定赛道关口后,用时最短的选手获胜,一次滑行决定最终名次。

延庆区国家高山滑雪中心(图片来源:新华社)

回转、大回转和超级大回转考验选手们的技术和速度,要求参赛者以之字形滑行通过标注旗门,快速滑下斜坡。区别在于,大回转比回转项目旗门间距要宽10米以上,旗帜是四角形(回转是三角形)。

超级大回转,则是以“之”字形滑行在有陡峭和自然转弯的赛道,并通过30-35个由两根同色旗杆组成的旗门,快速滑下斜坡的比赛,垂直落差较大,对速度和技术有更高的要求,是难度系数最高的子项目。

高山滑雪运动员的身体要承受的重力加速度达到了3.5G(图片来源:新华社)

因为技术难度很高,动作复杂多变,高山滑雪也被认为是“极限运动”当中的“极限”,尤其是在“受力”方面,需要经过专业训练,绝不是普通滑雪爱好者能够企及的。

滑降比赛中,高落差地势和近乎没有曲线的行进路线,让时速可以达到130-170公里,这个速度放在高速公路上,已经属于严重超速范围。运动员身姿贴地滑行,产生强烈的加速感,甚至有飞翔的感觉,在这个速度下留给人的反应时间也非常少。

高山滑雪运动员的身体要承受的重力加速度达到了3.5G(G:重力加速度,物理学名词。重力对自由下落的物体产生的加速度,称为重力加速度),超过了航天飞机起飞时航天员承受的重力加速度。

如果没有经过严苛训练的普通人,在G力过大的时候身体的血液会反向由下往脑部集中,造成脑部充血危及微血管,同时眼球也因过度充血而使得进入的光线都呈现血液色,称为“红视症”,G力继续加大,甚至有可能产生昏厥。这是人体自我保护机制产生的警讯。

回转类比赛中,高低起伏的坡面和呈曲线布置的旗门,运动员在追求速度的同时,也要精准把控转弯方向,达到成功穿越旗门不犯规的要求,这时运动员的大腿和膝盖都承受了极大的压力。

当运动员从陡坡进入缓坡地段时,巨大的离心力,让大腿的承压超过400公斤,几乎等同于一只成年北极熊的重量。膝盖有时候要承受50公斤的侧力矩。而下肢关节有时候需要承受140公斤的力矩。这个力矩差不多和雪场的压雪车引擎的力矩相当。

综上种种,有测算数据显示,在速降选手高速过弯时,夸张的离心力能让一个80公斤重的选手觉得自己有270公斤重,差不多相当于背着3个多自己在滑行,与此同时还要保持一定的技术动作和路径。

勇气、技艺和魅力同在,这就是高山滑雪运动最吸引人的地方。这些挑战不可能的运动员,用他们无畏的勇气去定义人类的极限,或许这也是我们热爱观看这项运动的原因。

科学性审核:胡斌 北京体育大学冬奥培训学院院长、教授