Speedo公司的新泳衣(新浪科技配图)

身穿新鲨鱼皮泳衣的美国运动员菲尔普斯(新浪科技配图)

　　在这次的北京奥运会上，人们不难发现，各国科学技术的突破也有助于本国健儿在赛场上争金夺银。美国《大众机械》杂志8月号载文，对这次出现在奥运赛场的新科技做了报道。

　　神奇泳衣能帮菲尔普斯多少？

　　美国选手菲尔普斯的身体天生是一台游泳机器，两臂展开达两米，比身高还长7.6厘米；躯干也比0.8米的腿长出许多，测试结果显示，他的肌肉运动后产生的乳酸比多数运动员少得多，这使他更有耐力，他的肘、膝和踝关节也很灵活。他每天都坚持在水中训练4小时以上。如此的天赋加刻苦，使菲尔普斯在2004年雅典奥运会上独得6枚金牌。但要打破同胞斯皮茨1972年慕尼黑奥运会上夺得7枚金牌的纪录，恐怕还需要新科技的帮助。

　　一次200米自由泳，运动员的速度可以达到6.1公里／小时，为了对抗自身产生的阻力，需要消耗290千焦耳的能量(约72大卡的热量)。为了减少人体阻力，不少游泳选手甚至剃掉全身体毛。但研究发现，即使是裸泳，阻力反而比穿泳衣大9%。1950年出现的尼龙泳衣，1976年出现的聚氨酯纤维泳衣，都有助于将身体绷紧成流线型，以减小水中阻力。但真正的突破是1998年英国运动员在英联邦运动会上首次使用的“鲨鱼皮”泳衣。以特氟纶纤维制成的这种泳衣，表面模仿了鲨鱼表皮成排的脊柱形小突起，能更有效地使身体周围的水流走，减少阻力。1999年10月，“鲨鱼皮”泳衣正式获得国际泳联认可，2000年就被澳大利亚游泳名将索普用到了悉尼奥运会上，他获得400米自由泳金牌、200米自由泳银牌、4×１00米、4×２00米自由泳接力金牌，“鲨鱼皮”立下了汗马功劳。

　　菲尔普斯为北京奥运会带来的新泳衣，是英国“速比涛”(Speedo)公司的LZR　Racer，售价290～550美元。自今年2月出现以来，身穿LZR　Racer的选手已经打破了37项世界纪录，这种神奇的“鲨鱼皮”功不可没。

　　这些最新型的“鲨鱼皮”泳衣从肩到脚跟紧贴皮肤，看上去像个没有披斗篷的超人。它的首要功能是包裹住乳房和臀部等会在水中晃动增加阻力的部位，人要把自己挤进这套泳衣得花不少时间。除了减少阻力，它们还能使游泳者的下半身处在更水平的位置。

　　当然，在美国航天局(NASA)的风洞里测量泳衣织物的摩擦系数，建立身体颤动的流体力学模型是一回事，在泳池里劈波斩浪力争金牌又是另一回事。提高零点几秒就能决定菲尔普斯到底拿几块金牌，但这里面有多少归功于“鲨鱼皮”泳衣，很难准确计量，因为竞技运动永远是个人天赋、训练程度和新奇装备的融合。

　　大回环动作中的力学奥妙

　　体操是优美与力学结合的典范，即使只是一个简单的高低杠大回环(体操项目中高难度空中转体动作)，运动员和手中柔韧的杠之间，也蕴藏着复杂的力与能量的转换。

　　大回环时，选手从杠上倒立位置开始下落。由于手与杠之间的摩擦，将使回环速度略有降低，前半圈的角速度接近275度／秒。但就在这前半圈里，运动员必须为进入向上的半圈积累足够动能，尤其是在下一圈需要完成飞行动作或进入一连串空翻下杠时。因而她们必须在向下的半圈里将能量传递给柔韧的碳纤维杠，在向上的半圈里又吸收能量，增加回环速度。

　　为补偿下落时回环速度的损耗，高低杠女选手会运用一个“轻甩”动作。在略为翘臀收腿，避开低杠的同时，也缩短了旋转的力臂，使自己的重心尽量接近旋转中心，增加了旋转能量。在一圈回环的底部，选手身体向下的加速度可以达到4～7倍重力，手中的高杠最多能被拉离中心线27厘米。然后，她们放松臀部、骨盆和腹部，将腿部向前摆，甩入向上的半圈回环。如此利用角动力，她们能使自己旋转的角速度增大到约304度／秒。这也是为什么高低杠大回环动作只能从前半圈经过低杠的方向完成，无法反其道而行之的道理。