花樣滑冰時能轉得那樣快的原因

  花樣滑冰是一項體育運動專案,這項運動結合了體育運動的力量、技巧,以及舞蹈動作的藝術性。運動員通過冰刀在冰面上劃出圖形,並表演跳躍、旋轉等高難度動作。花樣滑冰的裁判會按照動作的質量與藝術性表現進行綜合評分,最高為6分。當運動員完成指定動作後,可在法定時間做出自由滑動作。


花樣滑雪

  

  每當滑冰運動員高舉雙手高速旋轉時,已上初中的小明就百思不解,“這個運動員怎麼突然就轉得這麼塊,他的動能從那裡來的呢?”小明這種認真思考的精神值得每個人向他學習。

  要解釋這個現象光有初中的知識是不夠的。請和小明有同樣疑問的同學記住這個現象,向更高的知識境界去探討,我們在這裡只從淺顯的角度加以說明:

  初中我們只講到動能和勢能,其實動能中又分平動動能和轉動動能。初中提到的動能其實是平動動能,平動動能與物體的質量和速度有關,而轉動動能則與物體的轉動慣量與轉動速度有關。轉動慣量又和轉動物體的質量和形狀有關。物體的質量分佈越接近轉動軸線則轉動慣量越小。滑冰運動員最初轉動時,臂是平伸的,兩臂的質量離軸遠,而高速轉動時他的手臂是舉過頭頂向上的,兩臂的質量離軸很近,也就是運動員的轉動慣量由大變小,他的轉動動能沒有變,所以轉速則由小變大,這就是滑冰運動員為什麼突然就轉快了的原因。芭蕾舞演員突然轉快了也是這個原因。