冰壺所有的“壺”稱為“石壺”,運動員需要把對方的“石壺”擊走,并把自己隊的“石壺”留在比賽場地的圓心中,即所謂的大本營中,最終大本營中哪一方的冰壺數(shù)量多,更靠近中心點,哪一方得分就高。
很多人覺得冰壺比賽很無聊,感覺就是擲擲冰壺,拖拖地,沒什么看點。但其實冰壺比賽對于運動員的團隊精神以及隊員的比賽技巧都有著極大的考驗。
首先,當擲球員擲出冰壺的那一刻,他就要考慮冰壺與冰面的摩擦力的大小對于冰壺運動距離的影響,確保己方的冰壺能準確地落到大本營里。如果大本營里面還有對方的冰壺,還要考慮冰壺的速度,以求準確地把對方的冰壺擊出大本營,并使己方的冰壺留下來。這一過程不但要考慮摩擦力,還要考慮動量守恒的相關(guān)參數(shù),包括擊球的角度,碰撞的力度等等。
除了擲球員之外,還有刷冰員不停地在冰壺前面刷冰,目的就是為了減少冰壺和冰面之間的摩擦力,使冰壺前進得更遠。另外,冰壺在運動過程中的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)力度的大小都會影響到它最終的軌跡。因此在冰壺比賽中,隊員們,特別是擲球員,需要高度集中精神,思考如何擲球,需不需要刷冰等等,這也是為什么要求觀眾在冰壺比賽現(xiàn)場保持安靜的原因。
冰壺和冰面之間的摩擦力屬于滑動摩擦力,摩擦系數(shù)具體的大小和冰壺的材質(zhì)以及質(zhì)量有關(guān)系。對于花崗巖的冰壺來說,摩擦系數(shù)一般是在0.01-0.02 左右。當刷冰員在冰壺前面刷冰時,由于冰刷和冰摩擦生會熱,這部分熱量會使冰少量的融化,這樣就會在冰壺和冰之間形成一層薄薄的水膜,可以減小兩者之間的摩擦系數(shù),使冰壺前進得更遠。刷冰員可以使冰壺相比于不刷冰多前進3-5m左右。當然也有更厲害的,如瑞典運動員,能使冰壺多前進8m左右。
下面我們來估計一下冰壺的出球速度:
假設(shè)冰壺的質(zhì)量是20kg,重力加速度是9.8 m.s-2,摩擦系數(shù)是0.015,假設(shè)冰壺是直線運動的。大本營中心距離擲球點大概30m,大本營的直徑大概是3.65m。根據(jù)動能守恒定律:
其中m是冰壺的質(zhì)量,v是出球速度,f_摩是摩擦力,s是冰壺的運動距離。通過簡單的計算,我們可以得出要使冰球準確的落在大本營里面,運動員的擲球的速度應(yīng)該控制在2.878~3.059m/s之間,可以看出這個速度范圍大概只有0.18m/s左右,如果要考慮運動軌跡和撞擊速度的話,擲球的速度范圍會更小,因此冰壺運動對于運動員的專業(yè)水準有著很高的考驗。
當冰壺離開擲球員的手之后,冰壺的命運就交給了刷冰員。冰壺在運動過程中一般都會有旋轉(zhuǎn),因此冰壺一般走的都是彎曲的線路,刷冰這個操作可以影響到彎曲軌跡的方向,對于冰壺能否落入大本營有著很重要的影響。
在光滑的冰面上刷冰員不但要保持自己的平衡,還要緊跟著冰壺去判斷什么時候該刷,什么時候只能刷一邊,什么時候不應(yīng)刷等等。另外,刷冰的技巧和力度也能夠影響到冰壺和冰之間水膜的厚度和大小,對于冰壺的運動軌跡也十分重要。
因此,刷冰并不是簡單的“拖地”運動,而是一種十分重要的比賽策略,對于最終的比賽分數(shù)有著舉足輕重的影響,可以形象的稱之為“刷分”。
另外,當對方的冰壺占據(jù)了大本營中心的位置之后,己方的擲球員和刷冰員還要考慮以怎樣的速度和方向高效的清理對方的冰壺,這就需要團隊的緊密配合和比賽策略的制定了,通過巧妙的擲球和刷冰,可以將對方的冰壺巧妙地撞飛,以取而代之。
從上面的分析我們可以看出,冰壺運動并不像我們想象的那樣,簡簡單單的擲出冰壺就可以了。由于摩擦力的影響,它會涉及到很多的比賽技巧和比賽策略,是一種高腦力的運動,更像是一種棋類運動,因此它還有個別名叫做“冰上國際象棋”,這個名字可以說是實至名歸了。也正是因為這樣,冰壺比賽的現(xiàn)場和圍棋象棋一樣,都需要觀眾保持安靜,使比賽人員能夠集中精力專心思考比賽策略。