審核專家:周洪直 北京工業(yè)大學物理與光電工程學院高級實驗師,碩士生導師
龍舟,可以說是端午節(jié)的標志之一了,每年我們都會看到激烈的龍舟競渡大賽,但是在激烈的比賽中,我們常常會看到有的龍舟又快又穩(wěn),而有的龍舟卻搖搖晃晃還翻船。這是為什么呢?
為什么端午節(jié)要賽龍舟?
關(guān)于賽龍舟,民間最為廣泛流傳的是為了紀念屈原而進行的劃龍舟活動。屈原是戰(zhàn)國時期楚懷王的大臣,他倡導舉賢授能、富國強兵、聯(lián)齊抗秦,卻因此遭到貴族的排擠誹謗,被流放到沅和湘流域。楚國郢都被秦軍攻破后,憂國憂民的屈原抱石投汨羅江,以身殉國。
傳說屈原死后,楚國百姓哀痛異常,紛紛涌到汨羅江邊去憑吊屈原。漁夫們劃起船只,在江上來回打撈他,追至洞庭湖時不見蹤跡。之后的每年五月初五都會劃龍舟來紀念屈原。隨著時間的推移,賽龍舟逐漸從祭祀活動演變?yōu)橐豁椄偧歼\動。
為什么龍舟設(shè)計成這個樣子?
龍舟的設(shè)計考慮了流體力學和穩(wěn)定性。
競技性龍舟通常是狹長的流線型結(jié)構(gòu),這樣的設(shè)計可以減少水的阻力,使龍舟在行駛過程中更加順暢,提高速度。
此外,龍舟的船頭設(shè)計成尖形也是為了減少水的阻力。當龍舟在水中行駛時,船頭會受到水的阻力,水面上龍頭高高揚起,不僅美觀,更使水下部分自然形成刀型的流線結(jié)構(gòu),從而將水向兩側(cè)推開,減少阻力,使龍舟行駛得更快。同時,龍舟的船底也采用了特殊的設(shè)計,如“鯽魚背”設(shè)計,可以進一步減少阻力,提高速度。
有的龍舟又快又穩(wěn),有的龍舟卻翻船
我們每次在觀看龍舟比賽時,總會看到龍舟側(cè)翻,但也有不少龍舟劃得又快又穩(wěn),還能進行急剎,轉(zhuǎn)彎等高難度操作,心中不禁疑惑:劃龍舟,“穩(wěn)”很難嗎?哪些因素在左右龍舟的“沉穩(wěn)”呢?
01重心
一條大型龍舟上一般會有十幾名船員,他們的體重有重有輕,如果沒把位置分配好,龍舟總體的重心就會偏離,繼而導致側(cè)翻。因此,在分配船員位置時,需要根據(jù)船員的體重和力量進行合理安排,確保龍舟的重心穩(wěn)定。
船員位置分配不當會導致龍舟的重心偏離
上船的先后順序也大有講究。兩邊的隊員需依次有序上船,否則船身不穩(wěn),極易發(fā)生側(cè)翻事故。先上船的隊員務必迅速坐穩(wěn),為后續(xù)隊友提供穩(wěn)定的支撐,后面隊員再依次跟上。
02支撐面
一個物體穩(wěn)不穩(wěn),受到支撐面大小的影響。支撐面越大越穩(wěn)定,重心更不容易偏離支撐面,但是船體的阻力相對會不較大。而龍舟,尤其是競技性龍舟,一般都是狹長的,也就是說,它在水上的支撐面比較小。
重心穩(wěn)定時的龍舟(狹長的龍舟橫截面類似于這樣的弦形)
船身過窄會導致支撐面小,穩(wěn)定性差;過寬則可能增加阻力,影響速度。因此競速龍舟通常采用窄如柳葉的設(shè)計,以求在速度和穩(wěn)定性之間取得平衡。
03重心的投影位置
一般來說,重心的垂直投影位置要包含在支撐面里面,位置越靠中心越好。但運動過程中,或遇到風浪的時候,重心的投影很容易落到支撐面以外。
水面的波動會導致龍舟的重心偏離
這個時候如果沒有高超的技巧去控制龍舟,龍舟也很容易側(cè)翻。
04選手的動作配合
龍舟前進的”動力“來源于船槳,人向后劃槳時,水對船槳產(chǎn)生了反作用力,由此推動了龍舟的前進。
比賽時,劃手們整齊劃一的標準劃槳動作是關(guān)鍵。除非轉(zhuǎn)彎、甩尾、掉頭等必要的技術(shù)操作,所有劃手劃槳時,槳面入水的角度、深度、劃動的速度以及力度要高度一致。只有兩側(cè)大小一致,才能形成最大的向前的合力,使得龍舟又快又穩(wěn)。這需要劃手們不斷的配合磨練,是個非常精密的合作,也是龍舟有快有慢的最終體現(xiàn)。