當您今年夏天在倫敦奧運會上觀看跳高運動員躍過橫杆時,請記住這個公式:U
2 = 2gH。 這解釋了為什麼大多數跳高運動員都採用被稱為背越式跳高的向後翻轉動作。正如劍橋大學數學家約翰·巴羅在他的著作《Mathletics: A Scientist Explains 100 Amazing Things about the World of Sports》(W. W. Norton,2012年)中所寫,背越式跳高可以使人的重心保持在較低的位置,重心越低,成功跳過橫杆所需的能量就越少。在上面的公式中,U 是跳高運動員的速度(因此也是所需的能量),g 是重力引起的加速度,H 是重心的位置高度。令人驚訝的是,跳高運動員的身體有可能飛過橫杆,而其重心卻低於橫杆。
現在,您可能會問,為什麼許多跳高運動員向後跳躍?這部分很簡單:當您的背部朝向杆子時,您的手臂或腿碰到橫杆並將其撞落的可能性較小。
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