6月中旬，来自剑桥大学的赛艇队在英格兰的康河（Cam）上演了荣誉争夺站。物理学家给运动员提出了一个建议：用更短的桨来提高速度。
在巴黎综合理工学院（école Polytechnique）领导一项新研究的Michael Benzaquen说：“如果你想让赛艇达到它的最快速度，那么更短的船桨将更有助于发挥极限。”这个道理被赛艇教练所熟知。但Benzaquen和他的同事开发了一个能指导选择最佳船桨尺度的数学模型
这项研究考虑了四人无舵手的情况（四人单桨的赛艇）。然后他们推导出了一个方程，用桨手的划桨能量（划桨进水，出水的过程）来刻画船的速度。从桨手肌肉带来的能量到赛艇的运动能量转换涉及许多参数，包括桨的长度（从桨的支点到桨叶的末端）。
研究人员发现更长的桨传递能量到赛艇的效率更高，这对耐力赛更好。而短的桨更适合冲刺，因为桨手的目标要尽可能快的划水。
Benzaquen说：“耐力赛在于长时间里用最高的能量效率去划赛艇，因此长桨是个理想的选择。但是，在冲刺比赛中，速度远比运动员的能量消耗更重要。如果你在10秒内花光了你的能量，这也不是一个问题，因为比赛结束得很快”。更短的桨有利于桨手划得更快，即使桨手花了大量的能量在水中划入划出，但研究团队的计算表明提高冲刺的速度比弥补能量的损失更有效。
其他研究小组也曾模拟过划船运动，但这些早期的模型都假定桨的速度是恒定的。在Benzaquen的模型中，桨手施加的力是恒定的。根据英国南安普顿业余赛艇俱乐部教练（coach of Southampton Amateur Rowing Club in the UK）、英国赛艇教练教育团队（British Rowing’s coaching education team）前成员Terry Wilson的说法，这一新假设是合理的。他说，桨手会努力施加一个恒定的力，虽然在实际中力量存在着变化。
为了验证他们的计算，研究团队在游泳池中利用赛艇机器人（十分之一人类大小的机器人桨手）进行实验。和模型中一样，机器人桨手在桨上施加恒定的力。将桨的长度减少三分之一（相当于将一个全尺寸的桨减少大约80到100厘米），他们发现赛艇的速度增加了20%，与他们计算所预测的趋势相匹配。Jean-Philippe Boucher说：“桨越短，赛艇速度越快。”他是这项研究的合著者，经营着一家设计用于监测运动性能的传感器的公司。然而，Boucher注意到，桨不会无限变短。“短桨会导致极高的划船频率，这可能是人类无法维持的。”
巴黎高等师范学院（école Normale Supérieure in Paris）的物理学家和业余桨手，Timothée Mouterde相信他所喜欢的运动将从这项研究中受益。他说：“教练知道你可以调整你桨的尺度来优化你的表现，但现在你有了具体的数据。”（Mouterde的兄弟Augustin Mouterde是赛艇世界冠军，他的冲刺数据在这次研究中被用到。）他认为教练能运用这些预测，微调每一个赛艇桨手的桨的尺度，Boucher正与运动员和教练合作以达到一个结果。
但Wilson对这项新研究的潜在影响更加谨慎。他指出，只有优秀的运动员才知道如何调整桨的长度。即便如此，调整也只是“微小的”——与新实验中的调整相比，最多只有几厘米。为了方便与公平，在业余赛艇项目中（如剑桥赛艇），桨手应该有相同长度的桨。Wilson说，在这些小套件上下功夫可能对赛艇的速度影响很小。对他们来说，完善的比赛技巧比调整任何小套件对比赛的表现都要重要得多。
作者：Katherine Wright（《物理学》高级编辑）
翻译：王麟涛
审校：郝豪
引进来源：美国物理学会
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