跳远铅球追求极限距离，腾空艺术背后有你想象不到的力学原理
中央纪委国家监委网站 李文峰报道 8月2日，在东京奥运会男子跳远决赛中，中国选手黄常洲跳出7.72米，最终获得第10名。8月1日，在女子铅球决赛中，中国选手巩立姣最后一投投出20米58，刷新个人最好成绩，夺得冠军。
跳远、铅球都是腾空的艺术，“更远”，是这两项田径赛事的共同追求。
在很多观众的概念中，跳远不过是助跑、起跳、腾空、落地等几个连贯的动作而已，如果问“为什么跳远运动员可以在空中跃过数米距离？”有人可能回答“惯性！”然而，跳远背后的生物力学原理远比这复杂得多。
在跳远的4个环节中，起跳技术是最重要的一环，对远度起着决定性作用。运动员通过快速助跑，在准确、有力的起跳作用下，人体的总动量发生剧烈变化，从而获得适宜的起跳速度和角度，这是决定跳远成绩的关键因素。
“就像抛射一枚炮弹一样，运动员这时可以被看作抛物体，他的目标就是获得最大起跳速度和最佳起跳角度。”北京体育大学中国运动与健康研究院执行院长刘卉解释，根据生物力学原理，原则上当人体以45°起跳时，跳远的远度具有最大值。
但在实际情况中，运动员在起跳瞬间将部分水平速度转化为垂直速度，如此快速的移动下，运动员很难达到45°起跳角度。理想状态是在最大限度保持水平速度的前提下获得更高垂直速度，在二者之间取得最优比。“'跳得远’不是向前跳，而是向斜上方跳，所以水平、垂直速度都至关重要。”刘卉介绍。
起跳的瞬间，运动员的速度与角度已经决定了落点和远度，那么为什么腾空后的动作或姿势仍然出现了三种，即蹲踞式、挺身式和走步式？刘卉解释，其实这仍然与起跳技术相关。不同的起跳技术决定了人体在腾空时选择不同动作，以国际比赛中常见的走步式为例，它的目的是协调平衡、稳定落地。
起跳技术是跳远中的核心技术，而起跳速度与角度很大程度上由助跑环节决定。目前国际比赛中，大多选手的助跑距离在40-50米之间，长度过长，不利于控制稳定性，长度过短，则难以发挥最佳速度。
这其实不难理解，通常在百米短跑中，运动员在40米甚至50、60米时达到最高速度，他们要做的是把这个速度保持下去，而对跳远运动员来说，提速完成就意味着可以起跳了。
从生物力学角度分析，铅球与跳远的原理是相似的。“跳远是利用蹬地的力量把人抛出去，铅球是依靠推力把球抛出去。”刘卉解释，铅球的远度同样由出手瞬间的速度、角度决定，除此之外，出手高度也是影响因素。与跳远不同，铅球出手点与落地点在高度上有落差，出手高度越高，球在空中停留时间越长、投掷距离越远，因此，铅球运动员以身高臂长为宜。
在推铅球姿势方面，目前滑步推铅球和旋转推铅球两种技术占据主流。男子运动员体型更为高大，所以基本采用后者，以在有限的投掷圈内产生更大推力。在女子运动员方面，选手则多选择滑步推铅球技术，巩立姣在东京奥运会上采用的也是滑步推铅球，并以此突破自我、摘得金牌。
编辑：刘远航
校对：张颖楠