鞭打效应,顾名思义来自于鞭子的挥击过程带给人类的启示。
在鞭子的甩击过程中,鞭把在运动中后期的静止会带动柔软的鞭子逐节静止。而理想状态下,鞭身上一段的能量会传递到下一小段,逐节积累的能量传递到质量越来越小的鞭子末梢,最终可以让它的速度达到惊人的2倍音速。
而其中鞭身卷出的圆圈在超过音速的时候,就会形成特别大的音爆响声。因此鞭子也是人类创造的第一件可以超越音速形成音爆的物件。
鞭子能量逐节传递积累过程解析
图源:油管视频Smarter Every Day 207
鞭子发出的巨响是音爆这个物理现象是在1905年被发现的。随后,科研人员便开始不断探索这一原理在各领域的实际应用。
在建筑界,这一原理被称为“鞭梢效应”,提醒建筑师们楼层越多、顶层越细,在地震中需要承受的风险就越大;而商界也出现了“长鞭效应”的说法,提醒从业者如果供应链层级过多,信息差造成的供应量调整就会如鞭子能量一般呈爆炸式层级变化。
回到正题,鞭打效应应用得最多最广泛的还是在运动领域。因为人体在结构上也是由关节相连,因此人类在不断追求更高的运动速度和力量时,便可以借助鞭打效应原理作为“黑科技”来实现突破。
扇巴掌大赛 可能是最直接的鞭打效应应用
我们都知道如果想要大力击打一个目标,一般需要向后引臂收缩关节再全力击出,这是一个未经训练的常人做法。但对于专业武术家及搏击选手来说,单凭手臂产生的力量是远远不够的。
那么如何利用人体有限的条件发出更大的力量呢?这就需要调动到人体全身尽量多的部位,越多关节的参与,就能攒积越大的能量,将鞭打效应发挥得越为极致。
现代拳击手出拳的时候要蹬腿、转腰、送胯、出拳,逐节发力以求达到更高的拳速和力量;其实我国古代《拳论》也有“发力根在于脚、发于腿。主宰于腰,形于四肢……周身节节贯穿,无丝毫间断尔”的相同理论。
这些都是有意或无意中对于鞭打效应这一物理原理的运用。
一名练习拳击的哈萨克斯坦小女孩
搏击训练中对鞭打效应看得很重,不管是出拳还是出腿,散打甚至直接就很形象地将最基础实用的一式腿法称为“鞭腿”。
不过在实战过程中,现场情况是瞬息万变的。而鞭打效应强调的是在最理想状态下能发挥出的人体最大功效,因此搏击技术有一个十分复杂的系统应对各种情况的出现,并非一味追求更大的打击力及速度即可。
而如果要说鞭打效应“地位更高”的运动选项,那各种投掷类的项目就是典型代表了。
标枪比赛
在标枪、铅球,包括棒球(投手)这些体育项目中,投掷臂鞭打动作技术的好坏,将会直接影响到投掷的最终成绩。运动员需要在一系列动作中将全身肌肉的力量加上助跑获得的初速度作用到投掷物上。
在这个过程中人体就像鞭子的前中端,力从地起,腿、腰、臂逐节传递最终到达“鞭梢”——投掷物上。国家级的运动员将动作分解得更细,还需细致感受整个过程中小腿发力传递到大腿、大臂发力后锁定再传递到小臂的各种过程,并不断巩固训练,才可能突破人体运动的最好成绩。
被誉为拥有“镭射肩”的男人日本职业棒球选手铃木一郎可以从右外场直接把球精准投回本垒,近距离更曾投出147km/h的超高球速。在奥巴马询问他如何做到时,他回答了一句“只需要保持柔软的肌肉”。
奥巴马以为这是一个十分“日本”的禅意回答,但其实这正是此类运动的终极奥义技术表现。不需要特别过人的肌肉,只要高度掌握如甩鞭子一样的柔软技巧,也可以扔出仿似超音速鞭梢般的高速投掷物。
铃木一郎几乎横跨整个球场的一发传球