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繩力女超人奪金只靠志氣? 景美小將告訴你拔河背後的科學

  • 文.採訪|黃茵

景美女中與台師大拔河聯隊。圖/By 臺師大-景美女中拔河隊隊員黃怡瑾同學

回想起第一次與繩力女孩的交集是在師大夜市的滷味店,因為辦活動剛結束,忙到晚上九點半才與同學一起到店裡用餐。早已過了晚餐時間,老闆陸續收拾、準備打烊,店裡也只剩下我們與另一桌客人。談話中,我無意間向同學提到一位從景美女中畢業的好友,此時另一桌的女孩突然開口:「他是我大一的室友!」另一位女孩也說:「他是我高中同學!」這樣小小巧合串起了我與哈利和笑笑的緣分。幾次在路上問候和巧遇,也讓我有機會熟識拔河隊學妹——波波、芝涵和小黑人。

還記得剛認識不久,我曾小心翼翼的問哈利:「你們都什麼時候、在哪裡練習?我都不知道師大有拔河的場地。」他自若地說:「每天放學去景美練習阿。六點到九點,練完再回來吃飯,所以我們那天才會遇到。」老實說,第一次相遇的那晚我以為他們在悠哉地吃宵夜,殊不知那是他們辛苦練習之後才能享用的晚餐。當我越深入他們的生活,我越發現電影演的根本是皮毛,真實世界裡的「志氣女孩」雖然有世界級金牌選手的頭銜,卻一點世界冠軍的光環都沒有。

認識這群繩力女孩之後,我有機會從電影「志氣」外,了解拔河這項少數用「倒退步」取勝的運動。平時除了傾聽她們訓練的心路歷程,更有機會近距離觀察他們的生活。看著他們每晚在宿舍交誼廳吃宵夜、在比賽場上奮力一搏的模樣,最讓我佩服的除了他們堅忍不拔的「志氣」精神之外,還有對的口令、姿勢、技術、選手身材這些「魔鬼細節」的堅持。運動家精神與技術運用的環環相扣才是她們取勝的關鍵。

景美女中與台師大拔河聯隊。圖/By 臺師大-景美女中拔河隊隊員黃怡瑾同學

喊喊口號精神好?同時出力最重要

多數人對拔河的印象想必都是熱血沸騰、嘶聲吶喊的畫面吧?但你曾否想過,究竟為什麼要大聲喊口號?

想像你要和朋友一起搬重物,兩個人說好同時出力和兩個人不同時出力,哪一個會比較輕鬆呢?答案當然是同時出力!其原因正是因為你們同時並且同方向出力產生比較大的合力。合力為作用在某物體上「力的總和」,同一直線上,若作用於物體上的力方向一致,可以產生比較大的合力。拔河時,選手會以口號代表特定的動作,在整齊劃一的口號下,即使變換動作也能迅速使動作一致,產生同時且方向一致的合力。

拔河只需比力氣?長高一點可能較實在

有一天,笑笑在談話中無意間提到他想「長高 10 公分」,一開始我不以為意,心裡想著:「誰都希望長越高越好」,於是隨口問他:「是想看起來瘦一點嗎?」他卻很認真地說:「如果我長高 10 公分我拉拔河可以輕鬆很多!」聽完這句話我滿臉疑惑的問他:

拔河跟身高也有關係嗎?不是力氣大就好?

「如果力氣大拔河就會贏,那舉重選手來拔河就會贏嗎?不盡然。」這句話摘自教練郭昇接受快樂工作人雜誌的訪問。郭教練一語道破,點出影響拔河的因素不僅力量,身高、體重與技術都是關鍵。

其實,拔河這項運動與槓桿原理有密切的關係,槓桿原理中,力矩等於作用力乘上作用力與支點間的距離(力臂)。身高高的優勢與開瓶器的原理有些相似,利用施力臂長的原理造成較大的力矩(力量)。拔河的時我們把腳當作支點,當支點與作用力的距離越長,也就是選手的身高越高(力臂越長),力矩越大,可以產生的力量就越大。

如果我們假設兩名選手體重相同,身高分別為 170 公分和 160 公分,若身高 170 公分的選手要產生 80 公斤的力需要傾斜到與地面夾角 30 度,160 公分的選手想要產生一樣的力,就需要傾斜到與地面夾角小於 30 度的姿勢。相同的原理,兩位選手傾斜的角度相同,身高較高的選手會因為力臂長而產生較大的力。

景美女中與台師大拔河聯隊。圖/By 臺師大-景美女中拔河隊隊員黃怡瑾同學

為了比賽,女孩們認真斤斤計較

為什麼要過磅?

正式的拔河比賽有重量分級,比賽前一天選手必須「過磅」,八位選手體重總合必須維持在量級內,以示公平。女子組常見的量級有:500 公斤與 540 公斤,也就是八位選手平均每人 62.5 和 67.5 公斤。這個基準是以體格較魁武的歐洲人為標準制定,對女性平均身高 165 至 170 公分的他們來說,六、七十公斤的身材算很勻稱。

然而,對於個頭較小、選手平均身高頂多 160 公分的亞洲人而言,自然會看起來比較「肉」。正值青春年華的選手們不僅得為了比賽量級努力增重,為了不讓這些「肉」變成負擔,還得花更多時間和心力把脂肪練成肌肉,以免這「過重」的身材對關節造成傷害。

為什麼要增重或減重?體重如何作為拔河的戰術?

主要的原因是為了符合國際賽事對量級的規範,選手需要長期增加體重才能達到量級標準。再者,體重也是影響比賽輸贏重要的關鍵,若能盡力增加體重,重量的優勢將能帶給對手更大的壓迫。因此,為了將體重作為一種戰術,選手會盡量在比賽前長期增重到超過量級所需的重量,直到過磅前透過禁食、長跑或脫水的方式迅速減重,過磅完再透過大量進食增重,達到體重優勢。

從認識繩力女孩後,每次他們要比賽,我都會盡量到場或看比賽直播替他們集氣、應援。幾次激烈的比賽下來,除了看他們與選手拉鋸、最後取勝,我也在觀賽的過程中發現他們的姿勢和裝備有許多特殊之處,更好奇拔河是否也像籃球、排球一樣有「戰術」?

傾斜角度抓仔細,戰術正確才會贏

體重是拔河比賽關鍵之一,因此,拔河選手可以透過身體傾斜的姿勢,用身體的重量幫助手施加更大的力。想像你現在到了蘿蔔田幫農夫收成,當埋在土地裡的蘿蔔怎麼都拔不起來,此時你會怎麼做?你的身體會自然地傾斜,讓你使出更大的力把蘿蔔拔出來。為什麼傾斜讓力量變大了呢?當身體傾斜的時,腳(支點)和身體(力臂)產生的夾角變小,力矩變大。但是也不能斜到幾乎躺到地上,若是過度傾斜,腳就無法當作支點支撐了。

拔河是一項靠耐力的比賽,訓練技術很重要的關鍵在肌耐力。肌耐力強並且盡量讓身體保持成一直線、集中力量,才能在繩子上撐住自己和隊友。拔河場上,誰先沒力誰就露出破綻,因此選手在維持姿勢的同時也要觀察對手的狀態,一但看到對手有人沒力,就要改變口號並且「接緊」腳步、使出攻勢。透過強攻、坐地起等技術一步步把對手擊敗。

後衛。圖/By 臺師大-景美女中拔河隊隊員黃怡瑾同學

至於戰術,除了「體重壓制」外,依選手身材條件來安排位置也是比賽取勝的戰術之一。配置位置的原則有其道理,教練通常會將身高高的選手排在前面一至三個位置。面對攻擊首當其衝的就是最前面的選手,個子高的選手有身材造成的優勢,因此安排他們在前段制衡對手。

每一次上場的八位選手,盡量身高有高有矮,才不會為了使出同樣力道,個子小的選手得將繩子壓到很低、姿勢傾斜角度太斜。最後一位揹著拔河繩的「後衛」通常會安排「噸位最重」的選手,因為他要保持繩子的平衡並且負責「扛起」所有隊友。正因為這個位置的特性,後衛在技術上和身體素質必須特別「穩重」。

摩擦摩擦,用光滑的拔河鞋摩擦!

除了選手本身出力,拔河中還有另一個重要的科學原理——「摩擦力」,需要透過特殊裝備來輔助、增強摩擦力,選手才能握緊繩子並踩穩腳步。拔河裝備主要有拔河衣和拔河鞋。拔河衣的材質像是厚重的毛巾,選手穿在身上可以保護身體,防止繩子和身體直接摩擦而受傷。至於拔河鞋,則經過特殊設計,鞋底材質為橡膠,它的特殊之處在於一般的鞋底會設計紋路增加摩擦力,而拔河鞋卻不然。

拔河鞋的鞋底是完全平整的橡膠底,選手甚至需要在練習或比賽前把鞋底磨平。為什麼呢?用直觀思考,我們經常認為粗糙的面之間可以造成較大的摩擦力,但是實際上,光滑平面之間的摩擦力不一定比較小。原因是當表面光滑時,兩接觸表面上能夠相互接近的原子數與分子數增加,兩者之間產生的附著現象使得兩個光滑平面不容易被分開。如果覺得很難以置信,可以試著拿平整的塑膠袋在沒有沾水、光滑的塑膠墊上摩擦,過程中,你會感受到光滑表面產生的摩擦力。

拔河鞋。圖/By 臺師大-景美女中拔河隊隊員黃怡瑾同學

既然如此,為什麼我們平常穿的鞋子鞋底要設計紋路呢?原因有二。第一,我們平常在行走的道路大多不是光滑的平面。第二,室外經常會有泥沙和雨水,光滑的平面再沾上水和泥沙等「潤滑劑」後,摩擦力會變小(試試看在塑膠墊上沾水,與塑膠袋摩擦的效果),需要透過凹凸紋路把這些東西卡住或排出,藉此增加摩擦力。

同樣的道理運用在拔河鞋的設計,室內拔河場地的河道表面平整,因此在練習或比賽前選手必須把鞋底磨平並且將河道上的灰塵和水擦拭乾淨,增加摩擦力、以便選手出力。同時,拔河選手會像體操選手上場前一樣,在手上塗上白色的碳酸鎂粉末,把手上的水分和油脂吸掉,增加手和繩子的摩擦力,以免因為汗水而抓不緊拔河繩。

用知識的力量成為繩力女超人

雙手佈滿厚繭和傷口,心裡的苦怕家人擔心,更是不敢輕易透露。成為拔河選手這麼辛苦,我問這群繩力女孩為什麼還是選擇拔河?他們都說拔河是一項沒有 MVP 的運動,「只有團隊,沒有『自己』」。他們深知華麗的成績全都來自團隊合作,在年僅二十出頭的女孩們身上看到這種「成就彼此」的心態實在很不簡單,讓人不禁感嘆他們的成熟懂事。繩力女孩們翻轉了我對運動選手「頭腦簡單、四肢發達」的印象,拔河絕對不只靠蠻力,她們除了用「志氣」稱霸世界,更用「知識的力量」成為「繩力女超人」!

參考資料

關於作者

活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia