冬奥会里有太多让人看不懂、甚至没听过的比赛项目，比如冰壶 、钢架雪车、冬季两项、自由式滑雪U型池，这些项目的规则是什么？速度滑冰和短道速滑、高山滑雪和越野滑雪、大跳台和自由式滑雪大跳台名字傻傻分不清，它们有什么区别？背后又有什么样的物理原理？关注我，带你了解体育运动背后的科学知识。
《山海经》记载：“有钉灵国，其民自膝下有毛，马蹄，善走。” 腿上有毛，脚下有蹄子，跑的很快，难道这是中国的半人马传说吗？
有学者认为并非如此，这描述的应该是中国西北地区的人们脚踩带毛皮的滑雪板，在雪地上自由穿行的场面。如今，阿勒泰地区依然完整留存着这种古老滑雪装备的制作工艺。把马的皮毛绑在松木上，巧妙地利用了动物皮毛的生长方向，当向下滑行的时候，马毛的方向是顺向的，有利于滑行顺畅；而当要上坡行走时，马毛就会逆向立起来，这样有助于增加摩擦力。
滑雪板可以增大人和雪的接触面积，减小压强，不至于让人陷入雪中，人类从一万年前就开始使用了。到了十九世纪，人们又发明了拱形滑雪板，它的中央部位是拱起的。如果中间受压力大，拱形雪板就会变平，这样与地面接触面积变得更大，分散了压力，让人能更好的在雪面上滑行。
不过，自从滑雪成了一项运动，滑雪板的变化就不再以好用为唯一目的了。1960年代，美国的一位工程师把两块滑雪板粘在一起，前面拴了一根绳子，拉着自己的孩子从坡上滑下。他敏锐的发现，这可能是一种全新有趣的滑雪方式！于是单板滑雪诞生了。
到了1970年代，单板滑雪运动开始入侵各大滑雪场。双板滑雪爱好者强烈反对这种行为。双板滑雪始终以正统自居，单板滑雪在他们眼中不过是旁门左道，难登大雅之堂！可是越来越多的人开始喜欢单板滑雪这种看起来融合冲浪、滑板运动的新潮运动，滑雪场的老板自然也不会和钱过不去。
美国于1982年举办了首届全国单板滑雪赛事，于1983年举办了首届世锦赛。1998年长野冬奥会上，单板滑雪完成奥运首秀。2022年北京冬奥会上，将会有平行大回转、单板障碍追逐、U型场地技巧、坡面障碍技巧和大跳台的单板滑雪比赛。
其中最容易给人留下深刻印象的应该是U型场地技巧。U型场地是在雪地中挖出一段凹陷的壕沟作为滑道，壕沟深度3-4米，两侧雪道壁大约85度，运动员从高处滑下，在U型场地中腾空翻转，5位裁判会根据运动员的动作打分。
U型池的形状可是大有讲究，它采用了“最速降线”的设计。用一个斜坡连接两个点，小球从第一个点滑到第二个点，什么样的轨道用时最短？这就是最速降线问题。
伽利略于1630年提出了这个问题，当时他认为这条线应该是一条圆弧，可是后来人们发现这个答案是错误的 。1696年，瑞士数学家约翰·伯努利解决了这个问题，他还拿这个问题向其他数学家提出了公开挑战。牛顿、莱布尼兹、洛比达以及雅克布·伯努利等解决了这个问题。最速降线是一条摆线，也叫旋轮线，它是车轮在地面上滚动时边缘一点的轨迹。
最速降线问题后来被用在很多领域，比如中国古建筑的大屋顶经常采用它，这样雨滴从顶端滑下，用的时间就是最短的。U型池场地的池壁弧度的设计基于最速降线理论，这样运动员下滑时间更短，比赛更加紧张刺激。
运动员腾空后，会完成许多动作，比如多达20多种的抓板动作让运动更加华丽，配合绕着竖轴的转身动作、绕着横轴的翻腾动作，以及绕着斜轴的转身+翻腾动作，让它成了最新潮、最炫酷的滑雪运动。
在单板滑雪项目上，美国作为发源地实力遥遥领先。平昌冬奥会上，中国选手刘佳宇在这个项目中获得银牌，这是我国在这个项目上的突破。在本届冬奥会上，两届世锦赛冠军蔡雪桐获得了U型池场地技巧的第四名，让我们为这些中国健儿喝彩！
蔡雪桐
-style=”font-L”>就是不知道什么时候打雪仗能正式加入冬奥会，狂丸搓雪丸子的功夫可练了好几年了！
（文中图片素材来源自网络，仅供学习交流使用）