如果讓蘇炳添去跳撐桿跳,，他能跳多高?
【原創(chuàng)】澳洲梁博士
這幾天的奧運會,，已經(jīng)全面進入了奧運會最精彩的節(jié)目之一，田徑運動,。歷屆奧運會追求的目標是：更快,、更高、更強 (Faster,，Higher,，Stronger)，這次又添加了更團結(jié)(Together),。更快(Faster),，一定是指跑步和游泳類運動,，這方面亞洲飛人蘇炳添做到了,，講到更高(Higher)，則必定指跳高和撐桿跳高運動,，這方面世界撐桿跳傳奇人物謝爾蓋·布勃卡(Sergey Bubka)做得更加極致,。
當年蘇聯(lián)的布勃卡一共35次打破了撐捍跳高的世界紀錄，是世界田徑界甚至體育歷史上打破世界記錄最多的運動員,，而他成功的秘密武器,，就是一個特制的撐桿，一個用玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)做的復(fù)合材料撐捍,。
大家知道,，撐桿跳高運動的第一個階段必定是快速奔跑，然后將撐桿一頭頂住地面,，同時快速躍起,，迫使撐桿彎曲變形並將運動員的身體彈起，一旦彎曲的撐桿重新恢復(fù)變直並垂直于地面時,，運動員被彈至最高點,，然后再借助于手臂臂力一躍而起,，最終飛過高高在上的橫桿。顯然,，撐桿的作用就像一根彈簧,，將運動員早期奔跑所累積的動能，?mv2,，轉(zhuǎn)變成撐桿的彈性變形能,，又稱彈性勢能。當這個勢能到達最高點后,，彎曲的撐桿就會回彈變直,，將這個勢能釋放出來，變成彈簧恢復(fù)力,，將運動員送至最高點,，進而轉(zhuǎn)化成運動員本人的重力勢能，mgh,。
顯然,，撐桿的好壞，取決于能否最大限度地將運動員奔跑時所累積的動能,，轉(zhuǎn)變成彎曲變形所貯存的彈性勢能,，這個與撐桿材料的性質(zhì)(彈性模量和柔度)和幾何形狀有關(guān)。玻璃鋼復(fù)合材料做的撐桿,，可以通過玻璃纖維的數(shù)量和取向,，鋪陣形式和幾何外形的精心設(shè)計，可以達到最佳的力學和重量的雙重優(yōu)勢,，與傳統(tǒng)的木桿,，竹桿和鋁合金桿等各向同性材料比，這個各向異性的復(fù)合材料顯示出特有的人工可設(shè)計性和個性化加工性,，無怪乎這種復(fù)合材料定做的撐桿成了世界撐桿跳高界的寵兒,。隨著材料科學的發(fā)展，新的碳纖維和混雜纖維材質(zhì)的撐桿材料應(yīng)運而生,，對撐捍跳高的運動成績的提高,，提供了更加有力的保障！
當然,，撐桿只是一個能將運動員的奔跑動能,，轉(zhuǎn)化成重力勢能的工具，理論最高的轉(zhuǎn)換效率只是100%,，絕對不可能超過這個最高值,，因此，要取得更好的成績，一定是運動員本人和高科技撐桿制作技術(shù)的完美結(jié)合,。
或許有人會進一步問：撐桿跳高的高度極限在哪里,？簡單回答：奔跑所產(chǎn)生的動能，如果通過效率為100%的撐捍,，全部變成勢能,，就能計算出能理論最高高度(H)：
因為：?mv2 = mgh
所以：h = ?v2/g
計算以蘇炳添的百米奔跑速度為例，其百米最好成績是9.83秒,，則蘇的奔跑速度(v)是每秒10.17米（10.17 m/s),。代入這個公式，即可計算如下：
h = 0.5?10.17?10.17?9.8 = 5.28米
如果蘇炳添在起跳時的身體重心距地面是1.0米,，手臂肌肉所產(chǎn)生的推力,，在跳離撐桿時可以進一步提升至0.5米，而躍過橫捍時的身體重心高于橫桿0.2米,，則蘇的撐桿跳高成績應(yīng)該是6.58米,，即：
H = 5.28 1.0 0.5 - 0.2 = 6.58米
這屆東京奧運會的金牌獲得者跳過了6.02米，而目前撐桿跳高的世界紀錄也只有6.15米,，撐桿跳高的成績今后應(yīng)該會更好,。如果讓今天的蘇炳添現(xiàn)在去學撐桿跳高並完美掌控該項技術(shù)，再充分利用高科技的撐桿技術(shù),，或許理論上他應(yīng)該會跳得更高,，Higher!
?澳洲梁博士2021年8月6日于澳大利亞 澳大利亞·堪培拉