1、引言

北京冬奥会U型池，谷爱凌在还没有开始第三跳的情况下，以第二跳95.25的成绩，提前锁定了U型池的金牌，这是她本届冬奥会个人的第2金，也是中国队的第8金。跟她获得的第1个金牌大跳台不一样，U型池需要连续的跳五六次，对体力、技巧要求都很高。那么，从力学的角度看，U型池的各种技巧动作的难点在哪？

第八金

2、U型池

U型场地呈开放式长管状，底部较为平坦，方便运动员冲下来后获得平衡，并为下一个动作做准备。两侧为凹面斜坡，运动员从其中一侧进入赛道，借助重力势能来回起伏、跳跃下滑。在两侧的斜坡处腾空而起，展示一些高难度动作。一套动作下来，五六个起跳动作必须一气呵成，任何一个失误都会导致摔倒，所以它比大跳台的一跳定成绩难很多。

U型池

跟其他运动差不多，U型池也对速度的要求非常高。因为只有速度够大，跳起来的高度才足够高，才可能有更多的滞空时间来做更多的高难度动作。但是 U型池呢，又不太一样。比赛画面可以看到，运动员到达 U型池赛道起点时，经过一个下凹的出发路段。这也表明在U型池的起点，每个运动员的出发的初速度都是差不多的。这样的话，运动员想要获得更快的起跳速度，就需要其他力量来支撑，这就跟个人的技巧有关了。

个人技巧

3、速度

我们用这个弹珠和碗来模拟。当这个弹珠从碗边的一侧无初速度落下的时候，必定也能到达另一侧的碗边，这跟弹珠自身重量无关。当然，这个碗比较光滑，摩擦力被忽略了。如果存在摩擦阻力，小球自然回不到另一侧的同样高度。但是，同样跟弹珠本身的重量无关，在求解的时候，等号两边的质量抵消了。所以在U型池的比赛中，运动员的体重没有影响。那么体型有没有影响呢？确实体型庞大的运动员，由于迎风面积较大，存在相对大的空气助力。不过，这个影响也不太明显，因为速度较低，空气阻力太小了。

质量无关

既然如此，运动员想要获得更高的跳跃高度，必须依靠自己双腿的力量。在U型池的边缘，双腿同时发力，这样就可以获得更快的起跳速度，跳的也就越高。从而有更多的滞空时间，为更多的高难度动作带来可能。这是夺金的第一步。这些奥运选手们，平均的起跳高度都是3m以上。谷爱凌叫自己青蛙公主，大概是跟自己跳得更高有关。

4、动作

第二步就是高难度动作，包括转身和抓板。在空中的时候，只有重力和空气阻力，人体处于失重的状态，由于动量矩的守恒，在这种状态下弯腰、翘腿去抓板，都会引起人体姿态的变化，影响着陆姿态。转身的快慢和方向也是评分的重要依据。逆转由于人体靠边一侧的旋转速度方向与整体前进方向相反，会存在着一定的速度损失，减小了滞空时间，所以逆转的难度系数更高。而转身越快，则在有限的滞空时间内，转的度数更多。这需要：1、两腿发力旋转方向的力足够大，依靠旋转的切向力，产生足够的角速度；2、配合双臂身体的同方向甩动，依靠惯性加速旋转。说起来容易，做起来难，没有大量的训练，是绝对完不成的。即便是久经沙场的奥运选手，在比赛中也存在很多的失误，它对人体自身的控制能力要求太高了。