冬奥开幕紧急情报——滑雪奥运冠军可能都不知道的秘密?
2015年7月31日,第128届国际奥委会全体会议上,北京赢得了第24届冬季奥林匹克运动会的举办权!!
北京成为世界上唯一的双奥之城!

图片来源|百度百科
滑雪作为冬奥会最传统的运动项目之一,但肯定有很多南方uu们只是“只听其名,未见其实”。
作为一名刚刚体验过滑雪快乐的小编深刻意识到普及滑雪的相关知识来帮助大家享受冬奥滑雪项目刻不容缓!
而作为物理学专业的小编,站在物理的角度帮助大家速成滑雪高手也是理所应当~(注意这可能是滑雪冠军都不知道的“内幕”)。

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想不到吧,滑雪的起源在中国!

其实在相当长的一段时间内,滑雪的起源被认为来自于斯堪的纳维亚地区,英语单词SKI这个词起源于古挪威的SKITH一词,并且在斯堪的纳维亚发现的石刻表明,4000年前的石器时代的时候,当地人就已经开始使用了滑雪板。


图片来源|百度百科
然后激动人心的时候就来了~
2005年,一位新疆农民在新疆阿勒泰地区的敦德布拉克发现了关于滑雪岩画的洞穴——考古学家推测其为公元前1~3万年的旧石器晚期,早于北欧地区的遗迹。

图片来源|参考文献
经过阿勒泰和中国多学科专家团队和联合国外专家不断探讨研究,在经历四次重大讨论会议后,分别于2006年和2015年发布《阿勒泰宣言》《2015阿勒泰宣言》。
《阿勒泰宣言》宣告了“人类滑雪从中国·新疆·阿勒泰地区起源”,《2015阿勒泰宣言》的发布则标志着新疆阿勒泰为人类滑雪最早起源地的说法得到国际公认。
2018年8月25日,阿勒泰也正式成为了中国·雪都。

以后小伙伴们就可以自豪的和别人说:滑雪最早是来源于我们中国哦~。
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冬奥滑雪项目知多少

咳咳,说完了我们中国自豪的滑雪历史,不知道大家有没有看冬奥赛程,有没有被里面的各种各样的滑雪项目搞的有点晕?
不用担心|心担用不

下面小编给大家整理总结了一下冬奥会的滑雪种类和比赛项目。
本届北京冬季奥运会的滑雪项目分为六种:高山滑雪、越野滑雪、跳台滑雪、自由式滑雪、北欧两项滑雪,单板滑雪。
项目
高山滑雪

高山滑雪(Alpine Skiing)是以滑雪板、雪鞋、固定器和滑雪杖为主要用具,从山上向山下,沿着旗门设定的赛道滑下的雪上竞速运动项目。
项目
越野滑雪

越野滑雪(Cross-country Skiing)是借助滑雪用具,运用登山、滑降、转弯、滑行等基本技术,滑行于山丘雪原的运动项目。
项目
跳台滑雪

跳台滑雪( Ski jumping)是以滑雪板为工具,在专设的跳台上以自身的体重通过助滑坡获得的速度比跳跃距离和动作姿势的一种雪上竞技项目。
项目
自由式滑雪

自由式滑雪(Freestyle Skiing)是以滑雪板和滑雪杖为工具,在专门的滑雪场上,通过完成一系列的规定和自选动作而进行的一种雪上竞技项目。它是在高山滑雪的基础上孕育发展而成,是由空中技巧、雪上技巧和雪上芭蕾三个独立的小项组成。
项目
北欧两项

北欧两项(Nordic Combined)是由越野滑雪和跳台滑雪组成,在挪威和瑞典流传很长时间,成为北欧传统项目,又称北欧全能。
项目
单板滑雪

单板滑雪(Snowboarding)是一项以一块滑雪板为工具,在规定的山坡线路上快速回转滑降,或在特设的“U”形场地内凭借滑坡起跳,在空中完成各种高难度动作的雪上竞技项目。
小编也将每项运动产生的金牌数列举一下~
单板滑雪:10枚金牌
高山滑雪:11枚金牌
北欧两项:11枚金牌
单板滑雪:11枚金牌
越野滑雪:12枚金牌
自由式滑雪:13枚金牌
希望大家多多为我们参加滑雪的中国选手加油哦~ 金的银的铜的全都要!

小编也给大家准备一张完整赛制图(快快快保存吧!)。

注:此章节中所有冬奥图片和内容均来自于北京冬奥会官方网站[5]
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奥运冠军可能不知道的滑雪秘密

看到这里了,那也该上“正菜”了,下面让小编传授你一场份“物理滑雪秘籍”(不要害怕,下面内容可食用^^)。
想象一下,如果你和朋友一起去滑雪场滑雪,你们从同一高度出发,但你总是比不过他,难道真的是你的滑雪技术比不过他吗?不要生气,这可能只是你的思想(路线)出现了问题哦~

图片来源|腾讯视频
下面小编就带你如何从物理理论的角度来降低你的滑雪时间。
大家考虑一下,如果a点有一个球滑落到b点,哪一个曲线最快呐?


到这里就会有很多的小伙伴可能想起来:呀,我知道哦,我听说过,这是最速降线!但这背后蕴含的物理你真的知道吗?
首先介绍一位伟大的人物-费马,对他的介绍是这样的:一位律师,一位业余数学家和一位业余物理学家。1662年,作为一名“业余家”, 费马提出费马原理:光传播的路径是光程取极值的路径即光走过的路径是用时最少的路径。
费马原理能够导出三个几何光学定律:1,光沿着直线传播;2,光的反射定律;3,光的折射定律。
作为专业的小编,那就得来带大家证明一下如何用费马原理证明光的折射定律。

如上图,—束光由A2界面透射到达B2点,设光在界面上方速度为v1,下方速度为v2,A2D=h1,BE=h2,DE=l, DO’=x,列出时间方程。

根据费马原理,时间t应取极小值,对上述方程取微分得。

将该方程化简。

得证√
(这一个原理不仅对光学的理论发展做出了非常大的贡献,更对数学中变分法和物理学中最小作用量原理的发展起到了先驱的效果)

图片来源|百度百科:费马个人像
那有小伙伴要问了?为什么提到费马呐,这是因为最先解决最速降线问题的约翰·伯努利就巧妙的借鉴了费马原理。
他把运动的小球想象成一束光,光不断的通过不同的介质,光是聪明的,它会走时间最短的路线,将每层的厚度无限地变薄,则球的实际运动与光的传播就会无限的接近,而最终光的传播路线就是我们想知道的最速降线!

咳咳,作为专业的小编,伯努利想法的最速降线方程的证明可不能少。

得证√
看到这里不知道大家对最速降线的理解有没有提升了一个档次呢(学会暗示:其实你学会了)。
那作为专业的小编,接下来我要给出目前最"常规"的解法:将运动方程表达成泛函形式然后通过变分法中欧拉方程的第二形式求解。
感兴趣的朋友可以点击得证,去查看我们往期回答过的答案哦
为了大家舒服的过新年,这里就不让大家头晕了

现在告诉你,你现在已经掌握了滑雪的最佳秘籍:以后在和朋友滑雪的时候可以提前踩好点,找到雪道上的最速路线,你就是人群中最靓的仔!!

Tips:小编滑雪小建议
作为滑雪场上的常摔者,小编用痛与泪的经验告诉大家三点:1,初学者一定要先学双板。2,最好找专业教练陪同,至少要有比较专业的朋友陪同。3,一定不要怕麻烦,护具一定要准备好(小乌龟是很可爱的)。

图片来源|央视新闻
最后祝我们的参赛冬奥健儿们不留遗憾,胜利凯旋!
再最后~
表情包均来源网络
参考文献:
[1]滑雪运动的历史及起源 SKI起源于古挪威语_体育台_中国网络电视台 (cntv.cn)
[2]阿不拉.玉素甫,胡金明,阿依夏木古丽.吐尔逊.新疆阿勒泰滑雪运动研究[J].山东体育科技,2015,37(2):36-38.
[3]《阿勒泰宣言》——人类滑雪摇篮的不朽史篇_阿勒泰新闻网 (altxw.com)
[4]“中国雪都”——阿勒泰的新称呼_阿勒泰市政府网站 (alt.gov.cn)
[5]北京2022年冬奥会和冬残奥会组织委员会网站 (beijing2022.cn)
[6]https://www.datagenetics.com/blog/march32014/index.html
[7]李开玮.光的反射与折射定律的两种证明与联想[J].南方农机,2020,51(9):200-202.
编辑:just_iu