【宇宙磁场课】掌握好这些知识点，下届冬奥你就是看点！
马上要进入三月了，相信同学们经过两周的调整已经完全开启了新学期的“巡航模式”。
天才少女谷爱凌、实力靠谱武大靖、一鸣惊人苏翊鸣，一场精彩盛大的北京冬奥会引发了全民冰雪运动热。扣人心弦的比赛背后蕴藏着值得同学们深入探索的物理知识！
丹秋名师堂 春季素质课
宇宙磁场课，正式起航
丹秋名师堂全新的春季素质课将会在趣味实验、生活见闻中让孩子建立对科学的宏观认知，培养孩子对物理、生活、空间探索的兴趣。
让孩子切实感受到它们的真正魅力，为将来的学习打下基础，学习起来才会游刃有余。丹秋春季素质课【空间探索课】这就来为大家讲讲冰雪运动背后的奥秘！
01. 花样滑冰选手为什么能在冰上飞舞？
今年大热选手羽生结弦在赛场上完成了史诗级高难度动作4A。虽然转体动作在原理上似乎并不复杂，但跳跃动作则具有一定的挑战性。运动员在起跳时需要注意用力方向，脚蹬冰面时施加一个斜向下的力，使其离开冰面做斜抛运动。这个力同时提供了斜抛运动的初速度，以及形成运动员转体角动量的力矩。
羽生结弦会“飞”这件事儿，藏不住了
运动员如果进入腾空阶段，所受外力力矩为零（重力作用质心），无法改变角动量。这时他们往往通过改变姿势来减小转动惯量，增大转动角速度，例如将双臂展平，将手聚到头顶等。
知识小笔记
这里面涉及到的物理概念有：角速度、角动量、角动量守恒。
如果物体所受合外力矩等于零，或者不受外力矩作用，物体的角动量保持不变，这个结论叫做角动量守恒。
在光滑的冰面上旋转时，若忽略摩擦力、空气阻力，那么初始的角动量视为固定值，初始手臂伸展转动惯量I。在身体收紧时，就是将旋转半径r变小的过程，即转动惯量变小，根据角动量守恒，角速度自然就变大，所以就转得越来越快。
此外，A跳是一个向前跳跃的动作，在转体之前，运动员的重心不可避免地处于冰刀的外侧，如果稍不注意，冰刀极有可能发生横向打滑，危险性很大。
02冰壶比赛为什么要疯狂擦地？
冰壶是一项集技巧与智慧于一体的体育运动，被大家誉为冰上的“国际象棋”。历届比赛中我国的冰壶项目成绩斐然。
选手投出丝滑的线路，一定是和赛道的光滑程度是正相关的。其实这样的想法是有常识误差的。
冰壶赛道并不是平整光滑的表面，制冰师每次在制冰时，会在光滑如镜的冰面上喷洒水珠，这些水珠遇冷迅速凝固成冰粒，如同细小的“鹅卵石”或“小疙瘩”，而这样做的原因竟是为了减小摩擦。
知识小笔记
因为冰壶大约20千克一个，壶底是平面，中心凹进去一点，放到铺满小冰粒的冰面上，接触点的压强很大，导致冰的熔点降低而熔化，熔化后的水膜可以减小摩擦。所以冰壶并不是在冰面上滑行，而是在这些“冰粒”上滑行。
所有观看冰壶比赛的观众，印象最深的莫过于运动员手持“扫把”快速在冰壶前移动的场景。
搓搓搓，纵享丝滑~
看似“无用功”，其实正是通过快速的清扫，才能在冰壶短暂的滑行过程中改变其运行轨迹和速度，达到“布场”和“入局”的目的，冰刷起到了“导航”的作用。
那到底为什么要“擦冰”呢？这个过程实际叫做“刷冰”，是冰壶比赛重要技术之一。
知识小笔记
刷冰的主要目的在于，通过冰刷的摩擦，使冰面温度升高，造成冰面熔化，在冰表面形成一层水膜，减小摩擦力让冰壶旋转更少并滑得更远，而刷冰面的强弱程度则决定选手计划让冰壶留在什么位置。
03短道速滑运动员过弯怎么保持倾斜不倒？
今年中国短道速滑队以2金1银1铜的优异成绩，再次印证了“你永远可以相信中国短道速滑队”这句话。在短道速滑比赛中，运动员们的“弯道”超越往往是最紧张激烈的场面。
Q & A
那阿丹学委提问了：短道速滑运动员过弯时为什么身体要倾斜呢？
A 减轻膝盖压力 B 增加向心力
b是正确答案
知识小笔记
如果用一句话简单解释“压弯”原理，就是重力与离心力的力矩平。如果转弯时的速度很大，为了不被甩出去有两种方法：
1.增大转弯半径r：这也是机动车在高速行驶时不能急转弯的原因；
2.增大倾斜角度θ：因为短道速滑的比赛场地弯道固定，所以运动员告诉转弯时，必然要身体会大幅向内倾斜。
短道速滑选手的弯道向心力有一个复杂的计算公式，通过物理力学计算出运动员在弯道获取最大向心力的身体倾斜角度，运动员在弯道的向心力来自身体向弯道圆心方向倾斜时的重力（G）及支撑反作用力（F）的合力，其大小等于支撑作用力的水平分力（Fa)。
所以在转弯时运动员都会有统一的“模冰”动作，其实这是为了增加“蹬冰力”也就是前进的推动力，但保持其快速前进又不摔倒，还需要恰到好处的向心力。蹬冰角的角度越小，获得的前进力量越大，推进身体运动速度也就越快。
春季素质课之【宇宙磁场课】开课啦~
周一至周五，下午5:30-8:30
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