物理即萬物之理。在我們生活的世界，大到宇宙間天體的運(yùn)行，小到我們腳下的步伐，都遵循著一系列已知或未知的規(guī)律。天地就像一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，物理就是一位冷靜的觀測(cè)者，注視著萬物間的關(guān)系與秩序。
體育和物理原本便親如毗鄰，所有運(yùn)動(dòng)都蘊(yùn)藏著物理知識(shí)，我們身體做出的每一個(gè)動(dòng)作都可以用理論來解釋。只是平時(shí)的我們對(duì)此習(xí)以為常，只知道它們會(huì)發(fā)生，但不知道它們?yōu)槭裁磿?huì)發(fā)生。比如，你知道為什么運(yùn)動(dòng)員跳水時(shí)要手背朝下嗎？他們打出的乒乓球?yàn)槭裁磿?huì)轉(zhuǎn)彎？帆船逆風(fēng)的時(shí)候怎么也能航行？又為什么冬奧會(huì)速滑比賽中第二名僅僅因?yàn)閺澭淖藙?shì)大了0.21度就失去了奪冠的機(jī)會(huì)呢？答案就藏在細(xì)節(jié)里，這些細(xì)節(jié)只有物理學(xué)能告訴我們。
本書正是從物理的角度解讀體育運(yùn)動(dòng)，探索每個(gè)體育項(xiàng)目背后的力學(xué)原理，幫助我們更了解體育，也更了解自己身體的力量。通過這些知識(shí)，找到提升自身運(yùn)動(dòng)技能的方式。
- 兼具趣味與實(shí)用性的物理知識(shí)干貨，幫助你找到點(diǎn)亮運(yùn)動(dòng)技能的竅門；
所有運(yùn)動(dòng)都蘊(yùn)藏著物理知識(shí)，我們身體做出的每一個(gè)動(dòng)作都可以用理論來解釋。只是平時(shí)的我們對(duì)此習(xí)以為常，只知道它們會(huì)發(fā)生，但不知道它們?yōu)槭裁磿?huì)發(fā)生。本書就是從這個(gè)角度出發(fā)，探索體育運(yùn)動(dòng)背后的力學(xué)知識(shí)，幫助我們更了解自己的身體力量。通過這些知識(shí)，找到提升自身運(yùn)動(dòng)技能的方式，培養(yǎng)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上的戰(zhàn)略思維，用頭腦來輔助我們強(qiáng)身健體。
- 作者為日本東洋大學(xué)理工科教授，曾參與研發(fā)奧運(yùn)會(huì)使用的泳衣和皮劃艇；
作者擁有工學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)任日本東洋大學(xué)理工科生物醫(yī)學(xué)工程系教授，致力于流體工程、體育運(yùn)動(dòng)的研究數(shù)十載。參與研發(fā)的泳衣曾用于2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)、2016年里約熱內(nèi)盧奧運(yùn)會(huì)。2020年東京奧運(yùn)會(huì)使用的泳衣和皮劃艇設(shè)計(jì)他也有參與設(shè)計(jì)。因此，他對(duì)于體育、物理領(lǐng)域都有相當(dāng)專業(yè)的見解。在這本書中，他讓自己熱愛并擅長(zhǎng)的兩個(gè)領(lǐng)域之間產(chǎn)生了奇妙的關(guān)聯(lián)。
- 包含44項(xiàng)奧運(yùn)會(huì)項(xiàng)目及新興運(yùn)動(dòng)，不僅適合學(xué)生閱讀，也適合大眾讀者；
2020年東京奧運(yùn)會(huì)的播出后，大家對(duì)國(guó)際體育賽事的討論熱情空前高漲。本書所涉及的體育運(yùn)動(dòng)多數(shù)就為奧運(yùn)會(huì)熱門項(xiàng)目。世界紀(jì)錄可以打破嗎？怎么打破？書中不時(shí)就往屆奧運(yùn)會(huì)各項(xiàng)目的比賽記錄加以分析，解答冠軍選手奪冠的關(guān)鍵以及被超越的可能性與方法。如果能更了解體育規(guī)則，以及每項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的原理，讓我們不止能加油助威，甚至也能跟隨賽事加入自己獨(dú)有的分析，更添一份觀賽的樂趣。32歲的蘇炳添以9.83秒的成績(jī)?cè)跂|京奧運(yùn)會(huì)100米短跑比賽中創(chuàng)造了屬于亞洲人的奇跡，但這個(gè)奇跡也是他堅(jiān)持貫徹科技化訓(xùn)練的結(jié)果，為此他還寫了相應(yīng)的論文。是的，21世紀(jì)的體育不再單單是肌肉的較量，還是頭腦的博弈、科技的博弈！而本書所提供的有關(guān)體育的物理知識(shí)正是要了解科技化訓(xùn)練所具備的基礎(chǔ)知識(shí)。
- 分類清晰，圖文相輔相成；
本書共涵蓋體育項(xiàng)目44項(xiàng)，清晰地歸納為田徑、球類項(xiàng)目、水上項(xiàng)目、冰雪項(xiàng)目、格斗術(shù)與武術(shù)、新運(yùn)動(dòng)六大類。每項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)，不僅介紹了相應(yīng)的物理原理，還加入了相關(guān)賽事的分析，更配以詳細(xì)的公式計(jì)算與分析圖，便于讀者更迅速直觀地理解內(nèi)容。
本書作者，也就是我，在年輕的時(shí)候打球的技術(shù)很爛，原因是我根本不了解籃球這項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)。兩三年前，有一個(gè)不了解我的學(xué)生跟我說他們的籃球隊(duì)缺人，邀請(qǐng)我加入。我已經(jīng)幾十年沒碰過球了，一開始很緊張，但后來我打得卻比我中學(xué)時(shí)要好得多，并且樂在其中，對(duì)此我自己也很吃驚�；@球運(yùn)動(dòng)是把球投入籃筐，獲得分?jǐn)?shù)的運(yùn)動(dòng)。但為此要怎樣設(shè)計(jì)戰(zhàn)略，怎樣操作，自己在團(tuán)隊(duì)中的作用是什么都需要思考。也正因?yàn)槲遗靼琢诉@些問題，才能享受這個(gè)過程。這也讓我意識(shí)到以前技術(shù)不好的原因，那時(shí)別人傳球給我（當(dāng)時(shí)總是接不住球），我只是不管不顧地往籃筐里面投。
我打高爾夫球時(shí)也有類似的經(jīng)驗(yàn)。我當(dāng)時(shí)以為打高爾夫球就是把球打到洞里就行了，毫無根據(jù)地選了高爾夫球桿，亂打一氣才勉強(qiáng)打完一局的18個(gè)球。后來有一天，我接觸到了推桿，次明白了高爾夫球到底是一項(xiàng)怎樣的運(yùn)動(dòng)。也借這個(gè)機(jī)會(huì)重新認(rèn)真選擇了球桿，了解了應(yīng)該從哪里下桿，也逐漸享受到了打高爾夫球的樂趣。
我在電視上看了印度雅加達(dá)舉辦的第18屆亞運(yùn)會(huì)（2018年8月18日~9月2日）的足球預(yù)選賽中U-21日本隊(duì)和尼泊爾隊(duì)的比賽。所有選手都想著能為2020東京奧運(yùn)會(huì)積累國(guó)際比賽的經(jīng)驗(yàn)，奮力拼搏。我本來也沒想著只看一場(chǎng)比賽就發(fā)表評(píng)論的，雖然日本1比0取勝了，但我完全沒看出來他們采取了怎樣的戰(zhàn)略。就好像和年輕的我打籃球、打高爾夫球一樣，不了解這些體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的真諦，只是隨便踢踢球一樣。我當(dāng)時(shí)就在想，這些運(yùn)動(dòng)員是不是對(duì)足球的了解太少了。
至今為止，憑借自己的本事獲得了某些成績(jī)，但這些成績(jī)卻不會(huì)隨著成長(zhǎng)而增多。本應(yīng)該隨著外界的變化而做出改變，但又總是用以前的成功當(dāng)擋箭牌，不愿意改變。現(xiàn)在有很多人都處于這個(gè)狀態(tài)中，感到十分迷茫。前輩給出的建議總是來自他們的親身經(jīng)歷，而提高技術(shù)的過程卻是根據(jù)每個(gè)人自己的節(jié)奏來的。因?yàn)槟切┑览聿⒉荒苷娴钠鸬绞裁醋饔�，后都變成了�?油堅(jiān)持住這種精神力量。
其實(shí)，所有的運(yùn)動(dòng)中都蘊(yùn)藏著物理知識(shí)。理論就擺在那里，來解釋身體做出的一系列動(dòng)作。一直熱衷研究物理學(xué)的我希望能把每項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中所涉及的力學(xué)物理知識(shí)講給喜歡運(yùn)動(dòng)的讀者們聽，讓他們通過了解運(yùn)動(dòng)背后的物理知識(shí)來提升自己的能力。當(dāng)你理解了這些知識(shí)，你就可以更有效地使用自己的肌肉，也許會(huì)創(chuàng)造出新的方法來突破自己。
在此，我與同我一起完成此書的（有）エディテ１００米田正基、（株）日本文藝社的坂將志希望讀者能通過閱讀此書，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和物理之間的緊密聯(lián)系，并且將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的運(yùn)動(dòng)中。
望月修
1954年出生于東京。北海道大學(xué)工學(xué)博士�，F(xiàn)任東洋大學(xué)理工科生物醫(yī)學(xué)工程系教授。1980年代應(yīng)日本跳臺(tái)滑雪隊(duì)邀請(qǐng)，從事滑雪飛行姿勢(shì)的研究，此后一直從事流體工程、仿生學(xué)和體育運(yùn)動(dòng)等方面的研究。參與研發(fā)的泳衣用于2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)、2016年里約熱內(nèi)盧奧運(yùn)會(huì)、2020年東京奧運(yùn)會(huì)，參與研發(fā)的皮劃艇用于2020年東京奧運(yùn)會(huì)。
自序
PART 1 田徑項(xiàng)目
1短跑·3
人類100米短跑能達(dá)到的記錄是9.21秒？
2長(zhǎng)跑·6
跑馬拉松時(shí)會(huì)在空中畫出拋物線？
3跳高·9
越過橫桿必須要一定的起跳速度？
4跳遠(yuǎn)·11
提高助跑速度，1秒可提高10米？
5撐桿跳高·14
跑步時(shí)的動(dòng)能是打破世界紀(jì)錄的關(guān)鍵？
6擲鏈球·17
提高投擲時(shí)的角速度、增大回旋半徑就可打開新世界大門？
7擲標(biāo)槍·21
用跑馬拉松的速度助跑、向53方向投擲即可打開新世界大門？
PART 2 球類項(xiàng)目
8 足球-1·27
什么是停球？
9 足球-2·30
如何傳滾動(dòng)球和帶球？
10 足球-3·33
踢角球與頭球的角度是什么？
11 網(wǎng)球·36
旋轉(zhuǎn)球的旋轉(zhuǎn)速度與球速以及摩擦之間的關(guān)系
12 棒球·42
觸球時(shí)讓球速為零的揮棒方式
13 籃球·44
投籃的軌跡與反彈傳球的合理方法
14 排球·49
把不旋轉(zhuǎn)的扣球變得無法預(yù)測(cè)的雷諾數(shù)是什么？
15 乒乓球·53
增強(qiáng)球的旋轉(zhuǎn)力度、增大升力的旋轉(zhuǎn)效果是什么？
16 羽毛球·56
怎么打出難以預(yù)測(cè)軌跡的羽毛球？
17 高爾夫·61
要想增加飛行距離只能提高桿頭速度？
PART 3 水上項(xiàng)目
18 游泳·67
如何減小由形狀、摩擦、波浪帶來的流動(dòng)阻力呢？
19 花樣游泳·70
支撐伸出水面的腿的方法是什么？
20 跳水·72
無水花跳水的姿勢(shì)是什么？
21 沖浪·76
緊貼波浪斜面的沖浪秘訣是什么？
22 水肺潛水·79
保證水下安全的氣瓶和調(diào)節(jié)器是什么？
23 帆船·81
速度由面向風(fēng)的帆來決定？
24 皮劃艇·83
艇和槳的形狀在很大程度上決定速度？
PART 4 冰雪項(xiàng)目
25 冰壺·89
在10局后取得終勝利的戰(zhàn)略是什么？
26 花樣滑冰·93
羽生選手完成四周跳的力量是什么？
27 速度滑冰·97
為打破小平選手要研究的降低空氣阻力方法是？
28 速滑團(tuán)隊(duì)追逐·99
減少空氣阻力，增加推動(dòng)力的隊(duì)形是？
29 高山滑雪·101
如何選擇路線，競(jìng)爭(zhēng)0.01秒？
30 越野滑雪·103
滑雪杖提供的推動(dòng)力比腳蹬地還多？
31 跳臺(tái)滑雪·105
向蜜袋鼯學(xué)習(xí)增大飛行距離的升力？
32 單板滑雪·108
雪的密度與滑行速度可使單板浮在雪面上？
33 有舵雪橇·110
起滑時(shí)全員推動(dòng)雪橇可以縮短時(shí)間？
PART 5 格斗術(shù)、武術(shù)
34 拳擊·115
增大攻擊力、把對(duì)手淘汰的拳擊方法是？
35 柔道·117
上四方固可以逃脫、袈裟固不可逃脫？
36 劍道·119
用竹刀擊刺部攻打面部的殘心的物理學(xué)是？
37 拔河·121
拔河中體重較重真的有優(yōu)勢(shì)嗎？
38 相撲·123
小個(gè)子力士可以淘汰大個(gè)子力士？
PART 6 新運(yùn)動(dòng)
39 蹦床·129
即使提高起跳速度，位置也不會(huì)變？
40 攀巖·133
通過身體姿勢(shì)和腳踏巖點(diǎn)方式可以通過難關(guān)？
41 自行車·136
在急轉(zhuǎn)彎處，如何平衡離心力和摩擦力？
42 滑板·139
人板合一的高難度轉(zhuǎn)體是什么？
43 滑翔傘、懸掛式滑翔傘·142
兩種滑翔傘的飛行機(jī)制有何不同？
44 運(yùn)動(dòng)風(fēng)箏·144
頭頂靜止的蓋拉風(fēng)箏和與風(fēng)作戰(zhàn)的和式風(fēng)箏的有趣之處
45 飛盤·147
想要準(zhǔn)確投擲的起投方法是？
46 Hip-hop舞蹈·151
邁克杰克遜在上下運(yùn)動(dòng)身體時(shí)，重心僅移動(dòng)0.57m？
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