科學(xué)運(yùn)動會：田徑篇

半夏

上次跟大家聊了球類運(yùn)動，這次咱們再聊聊田徑。田徑比賽分為田賽和徑賽，田賽包括跳躍和投擲，徑賽包括跑步和競走。跑跑跳跳，每個人都能做到，但你能做得比別人更好嗎？

擁有一雙飛毛腿

無論是上課快遲到飛奔向教室的時候，還是體育課在操場上百米沖刺的時候，你一定都希望自己擁有一雙飛毛腿。但你有沒有想過，“大長腿”和“小短腿”哪一種跑得更快呢？

想要跑得快，那么就要爭取把每一步邁得更大，并且把步子邁得更快，也就是努力增加“步長”和“步頻”。但是，這兩者往往是相互矛盾的。個子高的人腿長，步子邁得大，但是邁步慢;個子矮的人腿短，步子邁得小，但是邁步快。優(yōu)秀的短跑運(yùn)動員平均身高在1.85米左右，這個身高的人更容易在步長和步頻之間取得平衡，達(dá)到“最優(yōu)解”。

跳得遠(yuǎn)和跳得高

人的腳向后下方蹬地，地面產(chǎn)生反作用力，使人騰空而起、向前飛躍。無論對于跑步、跳遠(yuǎn)還是跳高，如何有效發(fā)力，顯然非常重要。

如果說跳遠(yuǎn)是“一躍定輸贏”，那么與之相比，三級跳就要復(fù)雜得多。它分為單足跳、跨步跳、跳躍3個步驟，運(yùn)動員要合理分配這三跳的比例，使最終結(jié)果達(dá)到最佳。這些年來，從高跳型（第一跳又高又遠(yuǎn)）到平跳型（第三跳最遠(yuǎn)），到現(xiàn)在越來越重視速度，三級跳的技巧在摸索中不斷改進(jìn)。

對于跳高運(yùn)動員，要想跳得更高，必須抓住三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：起跳時身體重心離地面要盡量高;起跳后重心提升要盡量多;重心最高點(diǎn)超過橫桿的距離要盡量小。

選個好角度

標(biāo)槍最早用于打獵和戰(zhàn)爭中，如今成為一種投擲運(yùn)動。運(yùn)動員助跑后投出標(biāo)槍，標(biāo)槍飛在空中時，除了自身重力外，還受到托著它飛行的升力和阻止它飛行的空氣阻力，它們共同決定了標(biāo)槍能飛多遠(yuǎn)。而升力和阻力，跟標(biāo)槍的出手角度有很大的關(guān)系。

也就是說，如果出手角度大，那么升力大但阻力也大;如果出手角度小，那么阻力小但升力也小。所以，要想標(biāo)槍飛得遠(yuǎn)，就得選擇一個最佳出手角度，在升力和阻力之間取得平衡。優(yōu)秀的男子標(biāo)槍運(yùn)動員，其出手角度通常為32～36度。

先轉(zhuǎn)個圈圈

投標(biāo)槍時，運(yùn)動員為什么要助跑？因?yàn)槿藥е鴺?biāo)槍跑動，標(biāo)槍也會獲得速度，揮手投出的那一瞬間，助跑速度加上投擲速度，決定了標(biāo)槍出手的實(shí)際速度，最高可達(dá)32米每秒。

而同樣是投擲運(yùn)動，鐵餅、鏈球、鉛球就和標(biāo)槍不一樣了，它們沒有那么長的助跑道，只有一個直徑2米多的投擲圈，人只能站在圈里把器械擲出去。那么，怎樣在這有限的空間里想辦法加速呢？

答案就是——旋轉(zhuǎn)！不能直線加速，那就旋轉(zhuǎn)加速。運(yùn)動員身體旋轉(zhuǎn)時，帶動手中器械一起旋轉(zhuǎn)，這樣就增加了用來加速的距離，使器械盡可能獲得更大的速度。當(dāng)器械脫手時，沒有了向心力的束縛，它就會徑直向前飛出去。

“植物水塔”大比拼

最近，聽說有些植物為了一個名叫“最強(qiáng)植物水塔獎”的獎項(xiàng)爭得不可開交。小編一打聽才知道，一些炎熱地區(qū)的植物為了生存，進(jìn)化出了儲水的本領(lǐng)，把自己變成了“植物水塔”！這不，它們正在展示各自的絕活兒，一起去看看吧。

“水塔”像個芭蕉扇

要說哪種植物最能儲水，我們旅人蕉很有發(fā)言權(quán)。下雨的時候，雨水順著葉片流進(jìn)我的葉柄槽里，被我保存下來。如果有口渴難耐的旅人經(jīng)過，只需要拿小刀在我的葉柄底部開個小口子，水就會流出來了。友情提醒一下，老葉子里的水比新葉子里的水更干凈哦！怎么樣，樂于助人并且擁有孔雀開屏般美麗扇形葉子的我，難道不值得你打出五星好評嗎？

儲水還得看瓶子

就憑旅人蕉那點(diǎn)兒儲水量也好意思自稱“植物水塔”？還是瞧瞧我這棵來自南美洲巴西高原的瓶子樹吧！我“人”如其名，長得像個瓶子，“大肚子”的直徑能達(dá)到5米。每當(dāng)雨季來臨，我就用發(fā)達(dá)的根系拼命往“大肚子”里吸水;氣候干旱的時候，我會脫掉葉子，只留下花朵，減少蒸發(fā)。用這種開源節(jié)流的方法，我能儲存2噸水呢！如果你想喝水，只需在我的樹干上鉆個孔就可以啦。

全身是寶的猴面包樹

瓶子樹要說它最強(qiáng)，我猴面包樹可不服氣。我主要分布在非洲，能長到20多米高，直徑可達(dá)14米。我的儲水方式和瓶子樹相同，因?yàn)槲覀兌加兄杷啥嗫?、利于儲水的樹干。不過，植物如果只能儲水的話，那未免太沒用了些。瞧瞧我—果實(shí)營養(yǎng)豐富，種子能榨油，樹皮和葉子都可以入藥;而我粗壯的樹干，可以當(dāng)做人類或動物們的住所，為其遮風(fēng)擋雨。一身都是寶的我難道不是最強(qiáng)的嗎？

仙人掌里的巨人

不就是“多功能植物水塔”嗎？我巨柱仙人掌也可以??！作為仙人掌家族的巨人和最專業(yè)的沙漠生存者，我可以長到20米高，身體里能儲存1噸以上的水。最重要的是，我專門為沙漠中的小動物提供幫助—我的花粉、花蜜和果實(shí)可以作為螞蟻與鳥類的食物，小鳥們還可以在我龐大的身軀上筑巢。面對這些“小萌物”，你們好意思不把票投給我嗎？

看完了它們的“才藝秀”，你打算把票投給誰呢？或許你心目中還有其他的“最強(qiáng)植物水塔”候選人？歡迎來信跟小編交流哦！

海洋生物動起來

前幾天，上海的俞沁恬同學(xué)提出了一個有趣的問題，引發(fā)了小編們關(guān)于海洋生物行動方式的大討論。與陸地生物不同，海洋生物面對的是立體的移動環(huán)境，因此它們的行動方式也顯得千奇百怪。除了靠腹肌快速逃跑的蝦，海洋生物還有哪些“花招”呢？跟我一起去看看吧。

橫行不霸道

說起螃蟹家族，最著名的就是它們的“橫行霸道”。其實(shí)，這是由它們步足的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)決定的。大多數(shù)螃蟹的步足關(guān)節(jié)更適合左右活動，向前后方的活動幅度很小，因此向前爬的速度極慢。想要快速行進(jìn)，它們還是得橫著爬才行。

由于螃蟹的身體寬度往往大于長度，所以橫著爬也有利于它們快速躲進(jìn)狹小的空間。如果你觀察螃蟹家族中特立獨(dú)行的“直行派”，比如寄居蟹、短指和尚蟹、蜘蛛蟹，就會發(fā)現(xiàn)它們的身體往往近似于圓形，長寬接近。

身軟腳不軟

海星可不是五“腳”星，它們身上密密麻麻的管腳多得數(shù)不清！海星體內(nèi)有一套水血管系統(tǒng)，可以將海水吸入自己的身體，以此調(diào)整管腳末端壺腹的壓力，讓它像吸盤一樣牢牢地吸附在物體表面。當(dāng)海星想要移動，只需要舒展壺腹，就可以解除壓力，把“手臂”拿開了。

比起海星慢吞吞的移動方式，扇貝和章魚的“水流推進(jìn)法”可就快得多了。扇貝通過收縮肌肉吸入海水，再用兩扇貝殼像翅膀一樣相互拍打，將水流迅速擠出，在反沖力的作用下，每秒可以移動30厘米以上;大多數(shù)章魚除了利用自己帶有吸盤的觸手“攀爬”以外，也會把水吸入體內(nèi)，再收緊肌肉將其噴出，獲得推力。

魚鰭用處大

海洋里的魚類想要移動，更多是依靠肌肉和魚鰭的配合。它們通過肌肉搖動身軀，撥動水流，為自己提供向前的推力，并通過各部分魚鰭的配合來調(diào)整前進(jìn)的方向和保持平衡。接下來，游泳健將旗魚將現(xiàn)身說法，展示魚鰭的功能。

上下派VS左右派

海洋哺乳動物們的祖先生活在陸地上，為了讓身體的擺動方向與前進(jìn)的方向一致，因此脊椎更適合前后擺動，不信你可以彎腰和側(cè)身，你會發(fā)現(xiàn)自己彎腰的角度可比側(cè)身角度大得多。這些海洋哺乳動物的祖先在陸地上生活了太久，身體結(jié)構(gòu)已經(jīng)高度適應(yīng)了陸地生活。當(dāng)它們回到水中，雖然后肢退化了，尾部的骨骼變得更強(qiáng)壯，但上下擺動這一點(diǎn)卻改不了。海豹、海獅都是用類似的方式游泳的。

哺乳動物用來支撐體腔的肋骨，連接于脊椎的左右兩側(cè)，而魚類支撐身體的棘突（就是阿倉討厭的魚刺）卻是從脊椎向上下方向生長的。它們都避開了脊椎擺動的方向，也間接決定了尾巴的擺動方向。