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旗桿大回環(huán)

2017-11-06 23:12:27
飛碟探索 2017年11期
關(guān)鍵詞:旗桿棒球體操

如果你也像我,聽到這個問題的第一反應(yīng)是“這太荒謬了,根本不可能”!

你的第一反應(yīng)是對的。但為了進(jìn)一步確定,讓我們仔細(xì)研究一下這個問題。

人的握力取決于很多因素,像是手滑程度,還有接觸物表面的材料。但在這種情況下,我們不妨假設(shè)你的雙手能夠緊緊地抓住旗桿。那么,這對你身體上除了雙手以外的其他部分意味著什么呢?

關(guān)于需要多大的力才能扯掉一個人的胳膊這種問題,我們很難找到好的數(shù)據(jù)。根據(jù)記錄,有許多關(guān)于肌腱抗斷強(qiáng)度的研究和演講,給出的數(shù)值在50兆帕至150兆帕。這個數(shù)值強(qiáng)于皮膚的抗斷強(qiáng)度(27兆帕),但弱于骨頭的抗斷強(qiáng)度(120兆帕)。然而,要想知道整個手臂的抗斷強(qiáng)度,我們需要把肌腱、肌肉、腕部的組織、手臂以及肩膀,還有它們的橫截面積統(tǒng)統(tǒng)考慮進(jìn)去,才能算出這些部分以什么樣的順序承受壓力。

讓我們來做個替換,可能會使問題變得簡單起來。在現(xiàn)實生活中,就有一些人做著類似題中的事情——體操運動員。

體操運動員在單杠上盡可能地使身體達(dá)到極限完成動作時,其實非常像“旗桿大回環(huán)”(至少在某些方面很相似)。一項2009年的研究運用三維動作捕捉技術(shù)測量了頂尖體操運動員完成動作時身體的受力情況。他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)運動員蕩到最底部的時候,他的雙手施加在杠上的力超過了3000牛。換句話說,運動員相當(dāng)于承受了大約320千克的重量。

讓我們估計得樂觀一些,假設(shè)你比研究中的頂尖體操運動員還要強(qiáng)。(畢竟運動員還要擔(dān)心長期的傷病,而你只需要擔(dān)心短時間的損傷。)假設(shè)你的手臂可以承受超過10000牛的在杠上擺動時的力,相當(dāng)于體操運動員的3倍(或是這些人的2倍),會怎么樣?

讓我們看一看你需要承受多大的力。題目中說的“你所在城市里最高的建筑”,讓我們假設(shè)是在波士頓。波士頓最高的建筑是240米高的漢考克大廈;如果你從樓頂跳下來,落到一半的時候,速度就已經(jīng)達(dá)到將近160千米/ 時了。在這種速度下,施加在你手臂上的力(速度的平方除以環(huán)繞半徑,環(huán)繞半徑為一兩米吧)將會是大約100000牛。

這個數(shù)字告訴我們,一開始的常識和直覺告訴我們的是對的:你不可能在160千米/ 時的速度下抓住任何東西,更不要說來個大回環(huán)了。

如果你想更生動、更直接地感受這個過程中產(chǎn)生的力的話,想想這個:2006年。有人把棒球明星亞伯特·普荷斯請到了實驗室,測量了他揮動棒球棍時的力。他們測出的他揮棒的速度達(dá)到了140千米/ 時,和之前我們說的那個從樓頂上掉下來抓旗桿的人的速度差不多。

所以,如果你想完成這個旗桿大回環(huán),首先要找到亞伯特·普荷斯,讓他全力揮棒球棍, 然后你試著去抓住棒球棍……

還有,你要注意:現(xiàn)在你只是嘗試抵消一根棒球棍的沖力,而當(dāng)你落下來經(jīng)過旗桿時,你要抓住的是你整個身體,這可比木頭棍子糟糕100倍以上。

祝你好運!endprint

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