问题

篮球术语里“滞空”有科学根据吗?

回答
“滞空”这个词在篮球圈子里,可以说是既熟悉又带点神秘色彩。很多时候,我们看到球员在空中做出各种不可思议的动作,比如飘逸的后仰跳投,或者在空中晃过防守人再把球送进篮筐,大家都会惊叹一句:“这滞空能力太强了!”

那么,“滞空”到底是个什么意思?它真的是一种能够让身体在空中停留更久的“特异功能”吗?其实,我们得从科学的角度来好好掰扯掰扯。

“滞空”并非字面意思的“停留”

首先,我们要明确一点:“滞空”并非真的能在空中“静止”或者“停留”。根据物理学的万有引力定律,只要你离开了地面,就一定会受到地球的引力作用,而且这个力是持续存在的。所以,任何人在空中都必然会向下加速。

我们所说的“滞空”,其实是在描述球员在完成一系列空中动作的过程中,相对于正常情况下,他们在空中“待”的时间似乎变长了。这个“变长”是相对的,是由于他们结合了高超的技巧和出色的身体素质,让整个空中动作过程看起来更加流畅、舒展,并且能够有效利用在空中进行的变向、调整等动作来躲避防守或创造投篮空间。

科学的解释:能量的转化与利用

要理解为什么有些人能在空中“显得”滞空更久,我们需要关注几个关键的物理和生物力学原理:

1. 起跳高度与初速度:
牛顿第三定律(作用力与反作用力): 球员起跳时,用力向下蹬地,地面会给球员一个向上的反作用力,这就是推起球员升空的动力。这个反作用力越大,或者说球员向下的“蹬地”力量越强,获得的向上的“初速度”就越大。
能量守恒: 运动员的起跳,是将肌肉收缩产生的化学能转化为动能,然后通过蹬地动作将动能传递给身体,从而获得向上的速度。起跳的初速度越高,身体就能达到更高的空中高度。
高度与时间的关系: 我们可以用简单的物理公式来描述:$h = v_0t frac{1}{2}gt^2$(这里 $h$ 是上升高度,$v_0$ 是初速度,$t$ 是时间,$g$ 是重力加速度)。虽然这个公式描述的是一个抛体运动的整体,但我们可以从中看到,在没有空气阻力的情况下,要达到更高的 $h$,就需要更大的 $v_0$。更重要的在于,从起跳到最高点所需的时间 $t_{up} = v_0/g$。 同样地,从最高点下落到地面的时间 $t_{down}$ 也取决于高度。整个空中停留的总时间(忽略空气阻力)大致为 $2t_{up}$。所以,更大的初速度 $v_0$ 直接导致了更长的空中停留时间。

2. 空中身体的控制与调整:
角动量守恒: 这是解释“滞空”中“动作”的关键。当球员在空中改变身体姿态时,比如伸展身体、收缩身体、或者转动身体,他们的角动量(物体绕轴转动的量)会保持不变(忽略外力矩,如空气阻力)。
伸展身体(增加转动惯量): 当球员在空中伸展四肢,比如将手臂和腿向外伸展,这会增加身体的“转动惯量”(就像把手臂张开让轮子更难转动)。根据角动量守恒,转动惯量增加,身体的“角速度”(转动的快慢)就会减小。这会让他们在空中感觉“慢”了下来,更容易进行调整。
收缩身体(减小转动惯量): 反之,如果球员在空中将身体收缩,比如抱紧球,转动惯量减小,角速度就会增加。
重心控制: 球员通过巧妙地调整身体姿态,可以巧妙地控制他们身体的重心。即使身体在空中做出复杂的动作,他们的重心也像一个抛物线一样运动。但是,通过改变身体的形状,他们可以在空中“移动”自己相对于重心的位置。比如,在空中做一个后仰投篮,球员将身体向后倾斜,这使得他们的重心在空中运动的轨迹与他们腰部以下身体的运动轨迹有所不同。这种“错位”的感觉,加上投篮的动作,会让人感觉他们在空中“漂浮”了更久,完成了更复杂的动作。
核心力量与协调性: 能够有效控制身体在空中的姿态,需要强大的核心力量来稳定身体,以及优秀的身体协调性来精确地控制四肢和躯干的动作。这是“滞空”中“动作”部分的科学基础。

3. 篮球技巧的配合:
节奏与时机: 优秀的篮球运动员善于利用起跳的时机和节奏。他们可能在防守者扑过来的时候,选择一个合适的时机起跳,这样防守者在空中已经失去了最佳的封盖位置,而球员则有更多的时间在空中完成动作。
假动作: 在空中使用的假动作,比如面筐的晃肩、背筐的转体,都是为了迷惑对手,为自己争取更多的空间和时间。这些动作本身就需要良好的空中控制能力来完成。

总结来说,“滞空”就是:

基于强大的爆发力和核心力量,获得更高的起跳初速度,从而延长了在空中的总时间。
在此基础上,利用对身体的精妙控制(尤其是角动量守恒原理),在空中进行姿态调整、变向,躲避防守,并完成投篮等动作。
这些流畅、协调且富有目的性的空中动作,使得球员在球迷眼中“滞空”的时间被拉长,动作也显得更加优美和不可思议。

所以,与其说“滞空”是一种神秘的力量,不如说它是运动学、生物力学和篮球技巧完美结合的产物。那些“滞空”能力强的球员,往往是经过了千锤百炼的体能训练和技术打磨,才能在物理定律的框架内,将人类的身体潜能发挥到极致。下次再看到球员在空中“飞翔”,你就可以从科学的角度去欣赏他们了!

网友意见

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我的意思是人跳起来的高度,距离,腾空时间也只会和起跳的爆发力和角度有关系,空中的动作能影响腾空时间吗?

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