本文转自：中国数字科技馆短道速滑混合团体2000米接力金牌！单板滑雪男子坡面障碍技巧银牌...|学过物理的都是这样看比赛？( 二 ) 本文转自：中国数字科技馆-四川龙网

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由上图的简化模型我们可以看出，运动员在从山顶往下滑雪的过程中，首先会受到重力的作用，其次是赛道对他的支撑力，以及包括地面和空气产生的阻力，在这三个力的共同作用下，运动员就会先具有一个加速度a ，进而具有了速度v 。
想要提升速度V ，一是增加重力做功，也就是增加运动员的体重；二是减少阻力做功，首先就是要让坡度变得更陡，坡度陡可以在一定程度上减小摩擦力，其次，运动员在滑行的过程中要尽量将身体缩起来，形成一个迎风面积比较小的结构，根据空气动力学原理，这样做会使受到的空气阻力变小。

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什么是空气动力学呢？空气在我们的认知中是没有任何形状的，但是在做力学分析的时候，我们可以将空气理解成一个隐形的充气垫，平时生活中我们与空气的接触相对来说都比较“温和” ，但是当运动员以每小时几十千米甚至一百多千米的速度与空气发生碰撞时，空气就会给运动员一个作用力，这个力既是动力，也是阻力。

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作为冬奥会上速度最快的项目雪车也是将这一原理发挥到了极致。

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由图我们可以看出，雪车在设计上整体采用流线型，前面比较窄、后面比较宽、前面比较小、后面比较大，而风会顺着流线型的车体流到后方，从而减小旋涡的出现，进而减小空气阻力。
什么是流线型呢？通俗来说就是指表面光滑、线条流畅的外部形状，一般没有大的起伏和尖锐的棱角。流体在流线型物体表面主要表现为层流，没有或者很少有湍流，这就保证了物体受到的空气阻力较小，也可以理解为空气都是绕着物体表面进行活动。除了雪车之外，日常生活中常见的火车、汽车等外形也都是这一原理。
冬奥会雪车项目中，雪车速度能达到160公里/小时，这就要求碳纤维雪车需低风阻、高可靠、可操控。我国首台碳纤维雪车，结合航空风洞实验和结构设计技术，实现气动优化，比国际同类产品风阻系数降低8% 。

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看到这里相信很多小伙伴就要问了，冬奥的比赛项目怎么会和航空风洞实验有关系呢？别着急，跟着胖科一起接着往下看↓
风洞是能人工产生和控制气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动，并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状试验设备，它是进行空气动力试验最常用、最有效的工具。风洞实验就是根据相对运动原理和相似理论，在风洞中测量飞行器缩比模型的空气动力特性，并研究相应的流动现象与流动机理。

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这个看起来方方正正的大箱子就是风洞，我国自主研发的国产雪车就是在这个风洞里经过了无数次的吹风测试。由于雪车比赛的特性，胜负往往就在几毫秒之间，因此，减小阻力是非常重要的措施，风洞实验能够更加真实、更加直观的感受风的力量和速度，为雪车实验提供精准的实验数据。
上文提到过，空气对运动员的作用力既是阻力，也是动力。在跳台滑雪的滑翔阶段，就是在某种程度上充当“动力” 。在助滑阶段，运动员希望尽量的减少阻力，但是空中滑翔阶段，运动员们却希望空气阻力能够更猛烈一些，提供更多的升力，以便在空中的滑翔时间能更长一些。

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