冬奧開幕緊急情報——滑雪奧運冠軍可能都不知道的秘密?
2015年7月31日,第128屆國際奧委會全體會議上,北京贏得了第24屆冬季奧林匹克運動會的舉辦權(quán)??!
北京成為世界上唯一的雙奧之城!

圖片來源|百度百科
滑雪作為冬奧會最傳統(tǒng)的運動項目之一,但肯定有很多南方uu們只是“只聽其名,未見其實”。
作為一名剛剛體驗過滑雪快樂的小編深刻意識到普及滑雪的相關(guān)知識來幫助大家享受冬奧滑雪項目刻不容緩!
而作為物理學(xué)專業(yè)的小編,站在物理的角度幫助大家速成滑雪高手也是理所應(yīng)當(dāng)~(注意這可能是滑雪冠軍都不知道的“內(nèi)幕”)。

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想不到吧,滑雪的起源在中國!

其實在相當(dāng)長的一段時間內(nèi),滑雪的起源被認(rèn)為來自于斯堪的納維亞地區(qū),英語單詞SKI這個詞起源于古挪威的SKITH一詞,并且在斯堪的納維亞發(fā)現(xiàn)的石刻表明,4000年前的石器時代的時候,當(dāng)?shù)厝司鸵呀?jīng)開始使用了滑雪板。


圖片來源|百度百科
然后激動人心的時候就來了~
2005年,一位新疆農(nóng)民在新疆阿勒泰地區(qū)的敦德布拉克發(fā)現(xiàn)了關(guān)于滑雪巖畫的洞穴——考古學(xué)家推測其為公元前1~3萬年的舊石器晚期,早于北歐地區(qū)的遺跡。

圖片來源|參考文獻(xiàn)
經(jīng)過阿勒泰和中國多學(xué)科專家團(tuán)隊和聯(lián)合國外專家不斷探討研究,在經(jīng)歷四次重大討論會議后,分別于2006年和2015年發(fā)布《阿勒泰宣言》《2015阿勒泰宣言》。
《阿勒泰宣言》宣告了“人類滑雪從中國·新疆·阿勒泰地區(qū)起源”,《2015阿勒泰宣言》的發(fā)布則標(biāo)志著新疆阿勒泰為人類滑雪最早起源地的說法得到國際公認(rèn)。
2018年8月25日,阿勒泰也正式成為了中國·雪都。

以后小伙伴們就可以自豪的和別人說:滑雪最早是來源于我們中國哦~。
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冬奧滑雪項目知多少?

咳咳,說完了我們中國自豪的滑雪歷史,不知道大家有沒有看冬奧賽程,有沒有被里面的各種各樣的滑雪項目搞的有點暈?
不用擔(dān)心|心擔(dān)用不

下面小編給大家整理總結(jié)了一下冬奧會的滑雪種類和比賽項目。
本屆北京冬季奧運會的滑雪項目分為六種:高山滑雪、越野滑雪、跳臺滑雪、自由式滑雪、北歐兩項滑雪,單板滑雪。
項目
高山滑雪

高山滑雪(Alpine Skiing)是以滑雪板、雪鞋、固定器和滑雪杖為主要用具,從山上向山下,沿著旗門設(shè)定的賽道滑下的雪上競速運動項目。
項目
越野滑雪

越野滑雪(Cross-country Skiing)是借助滑雪用具,運用登山、滑降、轉(zhuǎn)彎、滑行等基本技術(shù),滑行于山丘雪原的運動項目。
項目
跳臺滑雪

跳臺滑雪( Ski jumping)是以滑雪板為工具,在專設(shè)的跳臺上以自身的體重通過助滑坡獲得的速度比跳躍距離和動作姿勢的一種雪上競技項目。
項目
自由式滑雪

自由式滑雪(Freestyle Skiing)是以滑雪板和滑雪杖為工具,在專門的滑雪場上,通過完成一系列的規(guī)定和自選動作而進(jìn)行的一種雪上競技項目。它是在高山滑雪的基礎(chǔ)上孕育發(fā)展而成,是由空中技巧、雪上技巧和雪上芭蕾三個獨立的小項組成。
項目
北歐兩項

北歐兩項(Nordic Combined)是由越野滑雪和跳臺滑雪組成,在挪威和瑞典流傳很長時間,成為北歐傳統(tǒng)項目,又稱北歐全能。
項目
單板滑雪

單板滑雪(Snowboarding)是一項以一塊滑雪板為工具,在規(guī)定的山坡線路上快速回轉(zhuǎn)滑降,或在特設(shè)的“U”形場地內(nèi)憑借滑坡起跳,在空中完成各種高難度動作的雪上競技項目。
小編也將每項運動產(chǎn)生的金牌數(shù)列舉一下~
單板滑雪:10枚金牌
高山滑雪:11枚金牌
北歐兩項:11枚金牌
單板滑雪:11枚金牌
越野滑雪:12枚金牌
自由式滑雪:13枚金牌
希望大家多多為我們參加滑雪的中國選手加油哦~?金的銀的銅的全都要!

小編也給大家準(zhǔn)備一張完整賽制圖(快快快保存吧?。?。

注:此章節(jié)中所有冬奧圖片和內(nèi)容均來自于北京冬奧會官方網(wǎng)站[5]
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奧運冠軍可能不知道的滑雪秘密

看到這里了,那也該上“正菜”了,下面讓小編傳授你一場份“物理滑雪秘籍”(不要害怕,下面內(nèi)容可食用^^)。
想象一下,如果你和朋友一起去滑雪場滑雪,你們從同一高度出發(fā),但你總是比不過他,難道真的是你的滑雪技術(shù)比不過他嗎?不要生氣,這可能只是你的思想(路線)出現(xiàn)了問題哦~

?圖片來源|騰訊視頻
下面小編就帶你如何從物理理論的角度來降低你的滑雪時間。
大家考慮一下,如果a點有一個球滑落到b點,哪一個曲線最快吶?


到這里就會有很多的小伙伴可能想起來:呀,我知道哦,我聽說過,這是最速降線!但這背后蘊含的物理你真的知道嗎?
首先介紹一位偉大的人物-費馬,對他的介紹是這樣的:一位律師,一位業(yè)余數(shù)學(xué)家和一位業(yè)余物理學(xué)家。1662年,作為一名“業(yè)余家”, 費馬提出費馬原理:光傳播的路徑是光程取極值的路徑即光走過的路徑是用時最少的路徑。
費馬原理能夠?qū)С?strong>三個幾何光學(xué)定律:1,光沿著直線傳播;2,光的反射定律;3,光的折射定律。
作為專業(yè)的小編,那就得來帶大家證明一下如何用費馬原理證明光的折射定律。

如上圖,—束光由A2界面透射到達(dá)B2點,設(shè)光在界面上方速度為v1,下方速度為v2,A2D=h1,BE=h2,DE=l, DO’=x,列出時間方程。

根據(jù)費馬原理,時間t應(yīng)取極小值,對上述方程取微分得。

將該方程化簡。

得證√
(這一個原理不僅對光學(xué)的理論發(fā)展做出了非常大的貢獻(xiàn),更對數(shù)學(xué)中變分法和物理學(xué)中最小作用量原理的發(fā)展起到了先驅(qū)的效果)

圖片來源|百度百科:費馬個人像
那有小伙伴要問了?為什么提到費馬吶,這是因為最先解決最速降線問題的約翰·伯努利就巧妙的借鑒了費馬原理。
他把運動的小球想象成一束光,光不斷的通過不同的介質(zhì),光是聰明的,它會走時間最短的路線,將每層的厚度無限地變薄,則球的實際運動與光的傳播就會無限的接近,而最終光的傳播路線就是我們想知道的最速降線!

咳咳,作為專業(yè)的小編,伯努利想法的最速降線方程的證明可不能少。

得證√
看到這里不知道大家對最速降線的理解有沒有提升了一個檔次呢(學(xué)會暗示:其實你學(xué)會了)。
那作為專業(yè)的小編,接下來我要給出目前最"常規(guī)"的解法:將運動方程表達(dá)成泛函形式然后通過變分法中歐拉方程的第二形式求解。
感興趣的朋友可以點擊得證,去查看我們往期回答過的答案哦
為了大家舒服的過新年,這里就不讓大家頭暈了

現(xiàn)在告訴你,你現(xiàn)在已經(jīng)掌握了滑雪的最佳秘籍:以后在和朋友滑雪的時候可以提前踩好點,找到雪道上的最速路線,你就是人群中最靚的仔??!

Tips:小編滑雪小建議
作為滑雪場上的常摔者,小編用痛與淚的經(jīng)驗告訴大家三點:1,初學(xué)者一定要先學(xué)雙板。2,最好找專業(yè)教練陪同,至少要有比較專業(yè)的朋友陪同。3,一定不要怕麻煩,護(hù)具一定要準(zhǔn)備好(小烏龜是很可愛的)。

?圖片來源|央視新聞
最后祝我們的參賽冬奧健兒們不留遺憾,勝利凱旋!
再最后~?
表情包均來源網(wǎng)絡(luò)
參考文獻(xiàn):
[1]滑雪運動的歷史及起源 SKI起源于古挪威語_體育臺_中國網(wǎng)絡(luò)電視臺 (cntv.cn)
[2]阿不拉.玉素甫,胡金明,阿依夏木古麗.吐爾遜.新疆阿勒泰滑雪運動研究[J].山東體育科技,2015,37(2):36-38.
[3]《阿勒泰宣言》——人類滑雪搖籃的不朽史篇_阿勒泰新聞網(wǎng) (altxw.com)
[4]“中國雪都”——阿勒泰的新稱呼_阿勒泰市政府網(wǎng)站 (alt.gov.cn)
[5]北京2022年冬奧會和冬殘奧會組織委員會網(wǎng)站 (beijing2022.cn)
[6]https://www.datagenetics.com/blog/march32014/index.html
[7]李開瑋.光的反射與折射定律的兩種證明與聯(lián)想[J].南方農(nóng)機,2020,51(9):200-202.
編輯:just_iu