跳台滑雪的空氣動力學：從「大鵰事件」看飛行原理

2026 年 2 月 12 日

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「Penisgate」的物理原理以及跳台滑雪運動員如何飛行

作者：傑基‧弗林‧摩根森 克萊爾·卡梅倫編輯

從滑冰到冰壺，冬季奧運的驚險項目背後都有大量的科學基礎。跟隨 我們在這裡的報道 了解更多。

在今年冬奧會前夕，甚至在奧運會開幕之際，一樁醜聞正在醞釀之中：據稱，一些跳台滑雪運動員可能通過向生殖器注射充血化學物質或塞滿內衣來製造更大的隆起，從而人為地擴大了胯部區域。明顯的原因是：改變他們的滑雪服尺寸——滑雪連身衣是根據滑雪者的身體精確定制的——據報道，這是為了提高跳躍能力。

這些指控首先由一家德國媒體報道，後來被稱為“Penisgate”，不僅引起了互聯網的關注，也引起了世界反興奮劑機構的關注，儘管沒有提及任何運動員的名字。

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但這件事仍然提出了一個重要的科學問題：跳台滑雪運動員服裝表面積的輕微增加實際上如何改變他們的跳躍距離？

我們先從胯部開始吧。根據跳台滑雪監管機構國際滑雪和單板滑雪聯合會（FIS）發布的規則，運動員服裝的「胯部高度」測量是透過雷射進行的。因此，從理論上講，如果運動員的胯部暫時變大一點，他們就會得到比平常更寬敞的衣服。

額外的織物可能足以在空中提供更多的升力（就像飛鼠的翼翼），從而最小化地延長它們的跳躍時間，從而增加距離。在一項通常以公分決定勝負的運動中，任何額外的懸掛時間都可能是金牌和銀牌之間的差異。

「它產生了巨大的影響，」現任國際雪聯北歐兩項賽事總監、前奧運會跳台滑雪運動員拉塞·奧特森 (Lasse Ottesen) 說道。他說，2000 年代進行的研究表明，在胯部增加一公分額外材料的跳線可以將跳躍長度增加四公尺之多。根據最近接受發表的一項研究 體育和積極生活的前沿， 科學家發現，跳台滑雪服的周長增加一公分可以使跳台長度增加3.2公尺。

運動員、教練和監管者都意識到了這一點。一月份，在「陰莖之門」火爆之前，挪威跳台滑雪隊的幾名官員被發現在去年的北歐世界滑雪錦標賽上對運動員的滑雪服進行了額外的縫線改造，因此被暫時禁止參加比賽。奧特森表示，這一事件“遠遠超出了我們以前見過的情況”，並補充說，國際滑雪聯合會正在努力完善跳台滑雪規則，尤其是要確保“以正確的方式衡量每個人”。

然而，服裝尺寸並不是影響跳台滑雪長度的唯一因素。克萊姆森大學物理和天文學首席講師艾米·波普 (Amy Pope) 解釋說，跳台滑雪運動員飛多遠最終取決於物理結果。

波普說，為了準備跳躍，跳台滑雪選手沿著雪中刻有冰槽的坡道賽跑。當他們下降時，跳躍者的目標是盡量減少空氣阻力和滑雪板上的摩擦，以提高速度。當它們到達底部時，它們的速度約為每小時 60 英里，並且存在“巨大”的空氣阻力牆 - 想像一下將您的手伸出一輛在高速公路上疾馳的汽車的車窗外。 「這正是運動員們的感受，」她說。然後他們跳了起來。

卡加利大學物理系副教授 Philip Langill 表示，此時，如果跳傘者處於真空中，它們的軌跡將是拋物線，理想的發射角度為 45 度。或多或少，他們都不會去盡可能遠的地方。

當然，在冬季奧運上，沒有人會在真空中跳躍。波普說，運動員反而利用「周圍空氣的力量」在空中停留更久。它們扭曲身體以最大限度地提高升力、減少阻力並抵抗地心引力。

奧特森說，這就是這項運動標誌性的「V」型跳躍的用武之地——這是過去三十年來跳台滑雪的「最大革命」。他說，在 20 世紀 80 年代初，跳遠運動員經常將滑雪板保持在空中平行。但到了 20 世紀 90 年代，滑雪者開始用「V」形滑雪板飛行，增加了滑雪板的表面積和升力。 “突然間，我們比以前跳得更遠了，”他說，“而且摔倒的次數也更多了。”

運動員們考慮過所有這些物理原理嗎？據奧特森回憶，有時，至少在訓練中，他會「更加觀察」作用在他身體上的力量。但到了比賽時間，肌肉記憶就佔據了主導地位。 「你根本不會考慮這些。身體和思想只是在做它一直在練習的事情，」他說。

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