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上海交通大学:《力学仿生——启示与探索》课程教学资源_18轻功水上漂的可能性 杨赟浩

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轻功水上漂 凯原法学院 516191910020 杨赟浩 Vechat:y1056720592

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5决游和专6 水上漂:是人体在不借助任何动力和辅助工具包括四肢划水、 踩水的情况下,通过充分吸气、调节呼吸、全身放松,使人体 比重小于水的比重并保持平衡,口鼻等部位始终露出水面静静 地漂浮的一种技能。其动作有深浅难易之分。真正的水上漂是 人在水面上奔跑没有任何辅助工具,就人和水

水上漂:是人体在不'借助任何动力和辅助工具包括四肢划 水、 踩水的情况下,通过充分吸气、调节呼吸、全身放松,使人体 比重小于水的比重并保持平衡,口鼻等部位始终露出水面静静 地漂浮的一种技能。其动作有深浅难易之分。真正的水上漂是 人在水面上奔跑.没有任何辅助工具,就人和水

仔细研究皇冠鬣蜥的水面奔跑方法后发现,它使用后脚:1拍击水面,2将脚 向下放至水中,3向后划水,4抬脚往前落,快速重复这四个步骤(右下方图片)。 在皇冠鬣蜥这样奔跑的过程中,有三种力作用于它的身体。 皇冠鬣蜥 首先发挥作用的是脚从上方拍击水面的瞬间产生的“冲击力”。这种向 上的力支撑着身体,在被拍击的水加速结束之前的一瞬间发挥作用。拍击的 力量越大,水的加速度越大,而且,脚的面积越大,搅动的水越多。 比冲击力稍晚一会儿产生的力叫做“浮力”。高速旋转拍打的脚将水推 开,水面以下会出现一个蜥蜴身体长度的柱状漩涡,像是将脚包围住(实验 图像不太清晰)。由于这个气柱的存在,浮力产生了。就像是按下水面的洗 脸盆底,洗脸盆会感受到一种向上顶压的力,这种浮力的道理是一样的。但 是,这个凹陷会立刻恢复,浮力也就随之消失。 紧随浮力之后产生的力叫做“流体动力”,即划水时的抵抗力,与划水 速度的平方成正比。该力主要产生于脚往下往后划的过程中,成为身体向上 方的支撑力和向前的推动力。在上方发挥作用的支撑力加上之前的浮力,正 好超过支撑体重所需要的力。 最后,皇冠鬣蜥之所以不会沉水,是因为脚在后面不断划水,在迈出下 一步之前身体要下沉的一瞬间,被脚拍击水面瞬间产生的“冲击力”和“浮 力”及向上的“流体动力”支撑住。最重要的是,这种拍击水面的巨大力量 能够快速并连续地产生。 另外,皇冠鬣蜥的脚掌和脚趾很长,脚趾中间有蹼。这些蹼在脚拍击水面 时会伸展开,而当脚离开水面时又会合拢。这样,就会放大脚下压水面时的流 体动力,减少离开水面时的阻力。同时,为了更强烈地拍击水面,皇冠鬣蜥会 使身体扭曲,让脚大幅度扭转

皇冠鬣蜥 仔细研究皇冠鬣蜥的水面奔跑方法后发现,它使用后脚:1拍击水面,2将脚 向下放至水中,3向后划水,4抬脚往前落,快速重复这四个步骤(右下方图片)。 在皇冠鬣蜥这样奔跑的过程中,有三种力作用于它的身体。 • 首先发挥作用的是脚从上方拍击水面的瞬间产生的“冲击力”。这种向 上的力支撑着身体,在被拍击的水加速结束之前的一瞬间发挥作用。拍击的 力量越大,水的加速度越大,而且,脚的面积越大,搅动的水越多。 • 比冲击力稍晚一会儿产生的力叫做“浮力”。高速旋转拍打的脚将水推 开,水面以下会出现一个蜥蜴身体长度的柱状漩涡,像是将脚包围住(实验 图像不太清晰)。由于这个气柱的存在,浮力产生了。就像是按下水面的洗 脸盆底,洗脸盆会感受到一种向上顶压的力,这种浮力的道理是一样的。但 是,这个凹陷会立刻恢复,浮力也就随之消失。 • 紧随浮力之后产生的力叫做“流体动力”,即划水时的抵抗力,与划水 速度的平方成正比。该力主要产生于脚往下往后划的过程中,成为身体向上 方的支撑力和向前的推动力。在上方发挥作用的支撑力加上之前的浮力,正 好超过支撑体重所需要的力。 • 最后,皇冠鬣蜥之所以不会沉水,是因为脚在后面不断划水,在迈出下 一步之前身体要下沉的一瞬间,被脚拍击水面瞬间产生的“冲击力”和“浮 力”及向上的“流体动力”支撑住。最重要的是,这种拍击水面的巨大力量 能够快速并连续地产生。 另外,皇冠鬣蜥的脚掌和脚趾很长,脚趾中间有蹼。这些蹼在脚拍击水面 时会伸展开,而当脚离开水面时又会合拢。这样,就会放大脚下压水面时的流 体动力,减少离开水面时的阻力。同时,为了更强烈地拍击水面,皇冠鬣蜥会 使身体扭曲,让脚大幅度扭转

水 黾 ·表面张力可以让液面自动收缩。在这种表面张力 的作用下,对于可以用腿疏水划行的昆虫来说,水 面就蹦床一样。如果用接触水面的腿划水前行,表 面张力不仅会把身体支撑在水面上的,而且会根据 昆虫的大小,助其跳跃。同时,如果昆虫的身体沉 在水里,那表面张力就帮助其将身体按压在水面。 ·另外,水黾的腿上有很多刚毛,而且每根刚毛上都 有很多精细的凹槽结构。由于这种凹凸的表面会吸 附许多空气(形成气垫),从而让水黾可以在水上自 由穿梭滑行

水 黾 • 表面张力可以让液面自动收缩。在这种表面张力 的作用下,对于可以用腿疏水划行的昆虫来说,水 面就蹦床一样。如果用接触水面的腿划水前行,表 面张力不仅会把身体支撑在水面上的,而且会根据 昆虫的大小,助其跳跃。同时,如果昆虫的身体沉 在水里,那表面张力就帮助其将身体按压在水面。 • 另外,水黾的腿上有很多刚毛,而且每根刚毛上都 有很多精细的凹槽结构。由于这种凹凸的表面会吸 附许多空气(形成气垫),从而让水黾可以在水上自 由穿梭滑行

释理亮 ·在传说中,创立佛教禅宗的达摩祖师正是少林轻功“水上漂” 的先行者,当时达摩仅仅是借助一根芦苇便从容渡江。这个 传说不管是真是假,却给释理亮莫大的启发:“借助辅助物, 辅助物要轻,人踩了才不容易下陷,而且要有一定厚度,才 不容易踩烂。”从2006年就开始试验的释理亮,先后用了草 席加木板,最后才锁定了三合板。“水上漂”的个中玄机在 哪里呢?释理亮总结说:“速度要快,脚步要小,借助三合 板在水上漂时,不能用全脚掌着地,而是以脚尖着地。”原 泉州五中物理教研组组长林望老师分析说:“水上漂主要是 利用三合板的浮力,几块三合板互相牵拉,有很好的柔韧性, 可以减少人下陷的压力:另外,小步幅快频率在获得速度的 Ba益百m 同时,还能减短脚尖在三合板的逗留时间,减少脚尖对三合 板的压强,当三合板因为受力往下陷的瞬间,迅速迈出第二 步,所以每次都可以让人在惊险中避免落水

释理亮 • 在传说中,创立佛教禅宗的达摩祖师正是少林轻功“水上漂” 的先行者,当时达摩仅仅是借助一根芦苇便从容渡江。这个 传说不管是真是假,却给释理亮莫大的启发:“借助辅助物, 辅助物要轻,人踩了才不容易下陷,而且要有一定厚度,才 不容易踩烂。”从2006年就开始试验的释理亮,先后用了草 席加木板,最后才锁定了三合板。“水上漂”的个中玄机在 哪里呢?释理亮总结说:“速度要快,脚步要小,借助三合 板在水上漂时,不能用全脚掌着地,而是以脚尖着地。”原 泉州五中物理教研组组长林望老师分析说:“水上漂主要是 利用三合板的浮力,几块三合板互相牵拉,有很好的柔韧性, 可以减少人下陷的压力;另外,小步幅快频率在获得速度的 同时,还能减短脚尖在三合板的逗留时间,减少脚尖对三合 板的压强,当三合板因为受力往下陷的瞬间,迅速迈出第二 步,所以每次都可以让人在惊险中避免落水

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