中国羽毛球再添一奖牌顶级奥运选手打过来的羽毛球，有多难接。

8月5日，巴黎奥运会羽毛球女单决赛，中国队选手何冰娇得到银牌。作为一项高强度、短间歇特性的活动，羽毛球风靡环球，获得了人们的普遍喜爱。

羽毛球活动要求活动员在场上经由过程各类击球技术共同下肢移动步法，在接住敌手击球的同时将球反击至敌手不易接住的地位，在竞技体育中有着奇特的魅力。

不知道你有没有想过，顶级奥运选手打出的羽毛球到底有多厉害。他们又是怎么挑战着人类的极限，把这项活动的魅力施展到了极致。

8月4日，中国选手何冰娇在竞赛中。新华社记者 贾浩成 摄

羽毛球：比高铁还快的球

羽毛球是今朝速率最快的球类活动，在最新的吉尼斯天下纪录年夜全的记录中，兰基雷迪击出一记565 公里/小时的羽毛球，成为吉尼斯天下纪录的坚持者。而一样平常高铁的速率为 250 公里/小时。

各类球类活动的最高活动速率。图片起源：Physics of ball sports

羽毛球为什么能飞得那么快。主要是由于羽毛球比拟轻（重量只有 4.74~5.50 克），而且球拍足够长（不跨越 680mm）。当活动员在手臂、手段以及球拍的配合作用下发力的时刻，较轻的重量有利于羽毛球发生更年夜的加快度，而较长的球拍可以或许发生较年夜的线速率。

但羽毛球园地的长度仅为 13.4 米，若以 400 公里/时的球速计算，羽毛球飞越全场仅需约 0.12 秒，而人眨一次眼睛约需 0.2 秒，假如羽毛球依照初始速率飞行，一眨眼的功夫就已经飞了全场了。

当然现实上羽毛球的速率并不是一成不变的。天下纪录所说的羽毛球速率，指的是羽毛球脱离球拍时的速率，而羽毛球在空中的活动只受到空气阻力和重力的作用，它的速率会逐渐减小，这时我们的眼睛才终于能找获得球了。但这也只是找获得球，离接获得球并顺遂打归去还有很远的间隔。

同时，羽毛球的羽毛是朝统一时针偏向倾斜排布的。为了阐发它的受力，我们可以把每一片羽毛看作一个薄板，其在空气中前进时会受到偏向垂直于平面且与速率偏向相反的力，如下图所示：

羽片受力示意。图片源自：参考文献[1]

我们发现，这些力的协力会使得羽毛球整体绕轴线扭转，当羽毛球以更快的速率行进时，受到的阻力会越年夜，协力发生的力矩也会随之增年夜，使得羽毛球更快扭转。假如我们用角速率 Ω 与羽毛轴向半径 R 相乘，获得羽毛外缘处的线速率，就会发现其险些与行进速率呈线性关系。

羽毛球扭转线速率与行进速率关系。图片源自：参考文献[1]

由图可知，羽毛球行进速率越快，扭转速率越快，而这种扭转有利于羽毛球在飞行时的稳固，使得活动员能打出漂亮的击球轨迹。

顶级羽毛球员：

超等计算机+超等机械人

分歧的击球动作（包含高远球、吊球、网前球、平抽球、扣球等）中，扣杀球无疑是最受年夜家喜爱的，而且在竞赛中可以或许起到一锤定音的作用。有研讨显示，须眉单打回合的末了一次击球使用扣杀球的频率为 29.1%±8.4%，而杀球的速率可以或许到达 400 公里/时以上，画面极富力气感与冲击感。

而在分歧的战术场景中，锻练会提出分歧的要求，调整击球的速率和偏向，好比在双打中强调封攻，在单打中强调点杀和劈杀。这一系列战术，都源自对羽毛球活动轨迹的懂得。

分歧于网球，羽毛球自己质量较轻，且飞行时受空气阻力影响较年夜，其飞行轨迹严重偏离抛物线的外形。羽毛球在空中飞行时，除了受到重力外，还受到年夜小与速率平方成正比，偏向与速率反向的阻力。

羽毛球的详细活动轨迹则由初始速率的年夜小和偏向决议。有研讨提出了羽毛球飞行遵循的活动方程，并做了分歧初始速率下羽毛球飞行轨迹的计算值（实线）与现实值（散点）的对照。由图我们就能懂得羽毛球的活动轨迹，也找到了那种明明感觉羽毛球要出界，它却近似垂直落下来的缘故原由。

M, ρ 和 S 分离是羽毛球的质量、密度和截面积，U是速率的年夜小，U和g是速率和重力加快度的矢量，而 CD 是与测试前提相关的阻力系数。（起源：参考文献[1]）

分歧初始速率羽毛球轨迹计算值与现实值的对照。图片起源：参考文献[1]

可以说，顶级羽毛球活动员的年夜脑都是一台周详的计算机，而身材则是一台准确的机械。在竞赛进程中，活动员们经由过程调整击球的力度与角度，让球落到敌手难以顾及的处所，而为了戍守，活动员们必要赓续进行急停急转、快速加快和变向活动。

据统计，在 45 分钟的竞赛中，羽毛球活动员要做 300 次以上身材地位调整幅度跨越 90 度的动作转变。而这，对活动员们的眼力、应变才能、击球才能等都提出了极高的要求。

羽毛球竞赛并不休闲

必要“超人”一样的体能

有项研讨将世锦赛男单决赛、天下羽联超等系列赛和非洲羽毛球锦标赛的竞赛光阴放在一路进行统计阐发，发现羽毛球男单竞赛的连续光阴约为 24.5～78.0 分钟。同足球（90 分钟）、篮球（40 或 48 分钟）相比，现实竞赛光阴看起来不长，但在如许短的光阴里，羽毛球活动员要完成扣杀、劈杀和突发性半蹲位起跳、回动、移动等高强度、高速率的动作，险些一刻不克不及停，这对体力的耗费可想而知。

在一场单打竞赛中，活动员击球的次数一样平常都在数百次甚至上千次以上，并且击球的速率险些是网球竞赛中最快速的发球或棒球职业联赛中最快速的掷球的两倍。此中数百次的击球，必要年夜幅度摆荡胳膊，这年夜年夜跨越了棒球职业联赛中的挥臂次数。

心率可以在直观反映活动负荷的同光阴接推算能量代谢，而肌肉乳酸浓度可以或许反响肌肉力气爆发的强度。经由过程丈量羽毛球活动员的心理参数指标可以发现，只管分歧的研讨存在差别，但活动员的心率至少都在 150 次/分钟以上，到达 180 次/分钟的环境也并不罕有。

国外一项基于自 2010 年 1 月到 2022 年 9 月之间的 27 份文献记载研讨也阐发比拟了各类持拍类活动的心率及肌肉乳酸浓度，发现相较于乒乓球活动的心率及肌肉乳酸浓度（103.99(±15.09)bpm和1.2(±0.4)mmol/L），羽毛球活动的心率及肌肉乳酸浓度高达 182.6(±2.7)bpm 和 10.11(±4.99)mmol/L，活动强度可见一斑。

羽毛球单打竞赛的能量代谢和心理学参数。图片起源：参考文献[2]

下图是中国国度羽毛球队的体能测试项目表，你可以对比参考下本身的体能，看看要想和国度队活动员同台竞技的话，体能差别有若干吧。

中国羽毛球协会国度羽毛球队入队体能测试项目及尺度（试行）。图片起源：中国羽毛球协会官方网站

作为一项高技能、高强度的活动，羽毛球活动员们不仅必要很好的身材素质和技术，竞赛中的生理状况、战术支配也施展侧重要作用。正如围棋中“提前预判对方意图，捉住对方的弱点”，因为羽毛球球速过快，园地较小，很难全程用视觉跟进羽毛球，以是对来球险些都要进行预判。

只有相识对方的弱点，实时发现对方的失误，才有把握去战胜对方。许多时刻，一场出色的羽毛球竞赛，不仅是技术和体能的比赛，也是一场出色的生理战，而羽毛球活动员们，也是生理战的高手。

每一位优秀的活动员成就的背后，都是困难而不懈的尽力，是赓续拼搏的体育精力。这些幕后的熬炼，和赛场上的竞技精力使得他们得到远超凡人的殊荣。让我们祝愿我国的羽毛球活动员，为他们点赞。

话说回来，假如我们真的和奥运选手来一场“交情赛”，想必胜负已经不紧张了吧，究竟我们也是和奥运选手同台竞技的人呢，四舍五入相称于加入了奥运会了。

参考文献

[1] Cohen C, Texier B D, Quéré D, et al. The physics of badminton[J]. New Journal of Physics, 2015, 17(6): 063001.

[2] 张俭.羽毛球竞技活动特色阐发[J].体育天下(学术版),2019,(06):89-90.

[3] 王适娴,郭振向.羽毛球单打竞赛光阴布局与能量供给特性的研讨综述及训练启示[J].中国体育科技,2023,59(04):3-10.

[4] Cádiz Gallardo MP, Pradas de la Fuente F, Moreno-Azze A, Carrasco Páez L. Physiological demands of racket sports: a systematic review. Front Psychol. 2023 Mar 30;14:1149295.

谋划制造

作者丨李瑱 中国科学院长春景春色学周详机器与物理研讨所 博士

审核丨冯强 国度体育总局体育科学研讨所 公民体质与科学健身研讨中心 副主任

马勇 武汉体育学院 传授

谋划丨何通 林林

责编丨何通

审校丨徐来