奥林匹克物理学:撑杆跳高
编者按:夏季奥运会把观众吸引到他们原本会忽视的体育项目上。我们惊叹于从跳水到撑杆跳的运动员将力量和速度转化为运动艺术。速度(速度)和力量(力)也是物理学中的关键元素。这是Dr。拉里·西尔弗伯格他是北卡罗来纳州立大学机械与航空航天工程教授，从事工程动力学领域的研究。他与北卡罗来纳州的教练Tom Wood(田径)，Jon Choboy(网球)和Josh Karshen(跳水)谈论了他们运动中的动态。
我们已经讨论了力量和速度如何应用于田径项目中的铁饼。虽然这些元素也适用于撑杆跳高，但这是一个非常不同的项目。它更复杂，需要更多的阶段来完善。每个阶段都有其独特的动力。
撑杆跳高的目标是用一根杆子把自己抛向空中，越过一根单杠。如果你连续三次跳马失误，你就被淘汰了。横杆不断提高，越过最高横杆的人就是胜利者。杆本身可以是任何长度，任何直径和任何材料，但表面必须是光滑的。
使用撑杆跳高运动员能够达到令人印象深刻的高度。世界纪录由乌克兰人谢尔盖·布卡创造，他的身高是6.14米，也就是20英尺多一点。
运动员首先要在至少40米长的跑道上进行12到17步的冲刺。接下来，运动员必须把杆子插在地上。具体来说，杆子必须安装在一个只有一米长的盒子里。这是最困难的部分。运动员正在以最快的速度奔跑，种植端需要在一瞬间停止移动。
接下来，身体靠在杆子上，导致杆子弯曲。运动员的动能变成了弯杆的势能。现在利用运动员的冲力使杆子弯曲，产生大量的势能。当这个势能被释放时，它又被转移回运动员身上——使他或她向前/向上弹射。最后，当他在空中飞行时，他开始是倒着的，然后旋转他的身体，使他的胸部朝下。在他的运动轨迹达到顶峰时，他的身体需要越过杆子。
但这并不容易，因为他的质心总是在极点以下。在空中飞行时，他扭曲自己的身体，使身体的每一部分恰好在极点以上时处于最高点。更复杂的是，运动员还必须确保当他或她放开杆子时杆子不会掉到杆子里。正如你所看到的，撑杆跳高有许多不同的动态阶段需要掌握，这使得它在技术上非常复杂，但观看起来却非常精彩。
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