為何滑水選手在滑水板上不会下沉?

本文以滑水运动為例,運用牛顿第三定律解釋了滑水選手為何不会在滑板上沉下去的問題,並指出選手可以通過控制滑板的傾斜角度,使水面反作用力的垂直分力與自身重力達到平衡,從而在水面上快速滑行。

為何滑水選手在滑水板上不会下沉?

夏日海边,碧海蓝天,忽然传来一阵轰鸣声。一艘飞驰的快艇后面拖着一根长长的绳子,绳子末端的把手上挂着一个紫铜色皮肤的人,只见他或高速滑行,或左右翻转,或旋转跳跃,这就是精彩的水上运动——滑水。

看到滑水运动员在水面上乘风破浪快速滑行时,你有没有想过,为什么滑水运动员站在滑板上不会沉下去呢?秘诀就在运动员脚下那块小小的滑板上。

滑水运动员滑水时,身体总是向后倾斜,用力蹬滑板,使滑板与水面之间形成一个夹角。当前面的快艇通过绳子拖着运动员前进时,运动员就会通过滑板对水面施加一个向下的力。而且,快艇对运动员的牵引力越大,运动员对水面施加的作用力也越大。根据牛顿第三定律(作用力与反作用力定律),水面就会通过滑板反过来对运动员产生一个向上的反作用。当滑板在水面上倾斜到一定程度时,使这个反作用力在垂直方向上的分力等于运动员的重力时,运动员就不会下沉。因此,滑水运动员只要凭借技巧,控制好脚下滑板的倾斜角度,就能在水面上快速滑行。