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CHAPTER

01

如何跳得很高

人类跳不了太高。

篮球运动员能纵身一跃,摸到空中的篮筐,这主要还是因为他们个子高。平均而言,一位职业篮球运动员只能向上跳出六七十厘米,普通人一般跳30厘米高。要想跳得更高,你得借助其他东西。

起跳前助跑很有用。跳高运动员就是这么干的,目前的世界纪录差不多是2.4米。但是,这个数字是从地面算起的。因为跳高运动员的个子通常很高,他们的重心已经离地快1米了,而且他们跨过栏杆的时候会让身体向后弓,所以重心实际上是从栏杆下面通过的。跳出2.4米的高度,并不需要他们真的把重心抬高2.4米。

要想打败跳高运动员,有两种方案:

1. 从小就参加体育训练,直到你成为全世界跳高冠军。

2. 作弊。

第一种方案无疑令人钦佩,但如果你选择了它,那你就不该读这本书了。让我们来聊聊第二种方案。

在跳高时作弊的办法可多了。你可以搬个梯子来越过横杆,但那恐怕算不上是“跳”。你可以穿极限运动爱好者喜欢的弹簧高跷 [1] ,要是你体格健壮的话,说不定它能帮你打败不借助道具的跳高运动员。但要论纯粹的垂直高度,运动员其实早就想出了更好的招数:撑竿跳。

在撑竿跳的时候,运动员先跑起来,把一根有弹性的杆子插进身前的地里,然后把自己弹上天。靠着杆子,撑竿跳运动员跳出的高度可以增加好几倍。

撑竿跳运用的物理学原理很好玩,跳出的高度其实和杆子的关系远没你想象的那么大。关键不是杆子的弹性有多好,而是运动员跑得有多快。杆子只不过是一个把速度从向前变成向上的好工具。从理论上讲,运动员完全可以用别的办法来改变方向。比如,他们可以不用杆子,而是跳到滑板上,沿着平滑的弯曲斜坡向上,也能跳到几乎相同的高度。

我们可以用简单的物理学来估算撑竿跳运动员的极限高度。短跑冠军可以用10秒钟跑100米。如果一个物体在地球引力下以这个速度被送上天,一点点数学知识就能告诉我们它会飞多高:

因为撑竿跳运动员是先跑后起跳,所以他们的重心起点已经在地面以上了,这个高度会加在跳高的最终结果里。正常成年人的重心差不多在肚子的位置,通常占身高的55%左右。男子撑竿跳世界冠军雷诺·拉维勒尼的身高是1.77米,所以他的重心会让成绩增加约0.97米,预测出的最终结果就是6.07米。

我们的预测符合实际吗?真正的世界纪录是6.16米。迅速估算能达到这个精确度,很棒了

当然,如果你拿着杆子出现在跳高比赛现场,肯定会被立刻取消参赛资格 。虽说裁判会反对,但他们多半不会阻止你,特别是如果你一边靠近他一边挥舞杆子的话。

你的跳高纪录不会被记载下来,但是没关系——你心里知道你跳了多高。

但如果你愿意更加肆无忌惮地作弊,还可以跳得比6米更高,甚至高得多。你只需要找到一个合适的地点起跳。

运动员跑步的时候会利用空气动力学。他们穿光滑紧身的衣服来减少空气阻力,从而跑得更快,跳得更高 。为什么不更进一步呢?

当然,拿螺旋桨或者火箭把你自己往前推是不算数的。你绝对不可能一脸严肃地管这叫“跳高” 。这不是跳,这是飞。但是如果你只是……“滑翔”一点点的话,谁也不能说你啥。

所有物体下落的轨迹,都会被它周围的空气运动影响。跳台滑雪选手会调节自己的身体形状,让他们的跳跃大大受益于空气动力学。如果周围有合适的风,你也可以这样。

短跑者顺风奔跑的时候可以跑得更快。同样的道理,如果你在一个风往上刮的地方起跳,也能跳得更高。

要纯靠风把你推上去,得有很强的风——比你的终末速度还快。你的终末速度,就是你从天上掉下来穿过空气最终达到的速度,在这个速度上,风经过你时对你产生的推力和向下的重力抵消了。这个速度与风把你从地上刮起来所需的速度是一样的。因为一切运动都是相对的,所以你是在下落途中穿过空气,还是风在向上刮的过程中经过你,并没有区别。

人比空气重得多 ,所以我们的终末速度很大。一个人下落的终末速度大概是200千米/时。要想靠风帮忙,你需要的向上的风速至少要和你的终末速度差不多。如果风速太慢,那就没法对你的跳高成绩产生多少影响。

鸟懂得利用温暖上升的空气柱,就像坐电梯一样。它们可以在空中转圈翱翔而无须扇动翅膀,只靠上升的空气把它们带上去。这样的热上升气流比较弱,要想推动重得多的人体,需要强得多的上升空气。

近地面那些最强的上升气流往往源自山岭附近。当风遇到山的时候,气流会被推向上方。有些地方就这样形成很大的风。

不幸的是,就算是最佳地点,向上刮的风也远远抵达不了人的终末速度。你顶多只能靠风跳得高一点点

我们也可以不再试图增加风速,转而用空气动力学原理来降低终末速度。一件好的翼装,即在胳膊和腿之间有翼膜的衣服,可以把一个人坠落的速度从200千米/时降到50千米/时。这样还是不足以乘风往上飞,但确实足够提高你的跳高成绩了。只不过,你得穿着全套翼装起跑,这大概就会抵消你从风中获得的好处。

要想大幅提高跳高成绩,你不能停留在翼装,必须迈入降落伞和滑翔伞的世界。这些大家伙能大幅降低人的下落速度,地表的风也可以强到把人抬起来。技术熟练的滑翔者可以从地面起飞,依靠热气流和山岭风升到1千米的高空。

但是如果你想要真正的跳高纪录,那还可以更进一步。

空气流过山脉的地方会形成所谓的“山波”,它们通常只能延伸到大气层低处,这就限制了滑翔者能抵达的最大高度。但是在有些地方,当条件正合适的时候,这些大气扰动可以和极地旋涡、极夜喷流 相互作用,创造出能抵达同温层的空气波。

2006年,滑翔机驾驶员斯蒂夫·福塞特和埃纳尔·恩奈沃森乘着同温层山波抵达海拔15 000米的高空,这一高度快赶上珠穆朗玛峰的两倍了,比最高的民航飞机还高,还创下了新的滑翔纪录。福塞特和恩奈沃森说他们其实可以乘同温层山波飞得更高,不这样做只是因为气压太低,他们的抗压服都满满地鼓了起来,导致没法操作滑翔机。

如果你想跳得更高,你只需要造一件滑翔机形状的衣服,可以用玻璃纤维树脂和碳纤维,然后前往阿根廷山区。

如果你能找到合适的地点,环境条件又刚刚好,那么你可以把自己封进滑翔机衣服里 ,跳到空中,乘着山岭上升气流,让风把你一路带到同温层。滑翔机驾驶员如果乘风而行,甚至可能比其他固定翼飞机的巡航高度还要高。这一跳,很了不起嘛

如果你运气特别好的话,甚至有可能会找到一个奥运会举办地的上风位置起跳。这样,当你跳下悬崖时,同温层风就会带你飞过赛场……并让你创造跳高史上最伟大的世界纪录。

他们大概不会给你金牌的,但没关系。你自己知道,你是真正的冠军。

[1] “90后”的孩子们不妨试试尼克频道 ® 月亮鞋 ® ™。 oNqkGUxxDnmM9yy6K5i7pjQgqIv3TYpAoeXmS/f5UUZWaLzNFerjO3lMgaUTB/Vi

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