「水しぶき消滅術」の原理をお教えします。どれだけ理解できるかはあなた次第です。

監査専門家：羅慧謙

中国科学院物理研究所研究員、科学ライター

つい先日、2023年ダイビングワールドカップ・モントリオール大会で、中国の飛び込み選手、クアン・ホンチャン選手が407C（膝を曲げた状態での内側への3回半宙返り）と207C（膝を曲げた状態での後方への3回半宙返り）の両方で満点を獲得し、ついに女子個人10メートル高飛び込み競技で再び優勝を果たしました。

クアン・ホンチャンダイビング情報源丨ニュース写真

中国の飛び込みチームは、全宏賛選手のほかにも、女子シンクロナイズド3メートル飛び込み板飛び込みで金メダルを獲得するなど、他の競技でも目覚ましい成績を収めた。

中国のダイビングチームは、空中で非常に標準的でスムーズな動きを披露しただけでなく、彼らの「水しぶきを消すテクニック」も多くのネットユーザーの間で話題になった。彼らの水しぶきに関する議論はかつて何億もの読者を集めました。

ホットな検索トピックのソース丨Weiboスクリーンショット

では、なぜこれらのアスリートは水に入るときにこんなに小さな水しぶきを立てるのでしょうか?彼らの動きには何か特別なコツがあるのでしょうか？少し調べた後、答えを見つけました。

水しぶきが消える仕組みを説明する前に、まず物体を水の中に投げ込むと水しぶきが発生する理由を理解しましょう。

水しぶきはどこから来るのでしょうか?

物体が水に入ると水しぶきが上がるという現象について話すとき、流体力学における重要な原理であるアルキメデスの原理について言及する必要があります。

これは古代ギリシャの科学者アルキメデスが発見した法則です。物体が静止した流体に入ると、物体によって押しのけられた流体の体積は、流体に浸された物体自体の体積と正確に等しくなり、したがって物体の浮力は、物体によって押しのけられた流体の重量に等しくなります。

アルキメデスは浴槽内の流体の原理を発見した

出典: 百度百科事典

物体を一定の初期速度で液体に落とすと、物体は液体の表面に衝突し、連続浸漬プロセス中に液体を押しのけます。このとき、液体自体の粘性係数が低い場合（つまり、水道水のように流動性が良い場合）、あふれた液体の部分は液面より上に跳ね上がり、これを「水跳ね」といいます。

ハチミツソース: pixabay

ただし、液体自体の粘度が高い場合（蜂蜜のように流動性が悪い場合）、叩いても「はね」が発生しない可能性が高くなります。

水しぶきはどうやって「消えた」のでしょうか?

水しぶきが大きいか小さいかは、多くの要因によって決まります。

1 つ目は、オブジェクトの体積です。物体が大きく、水面と接触する面積が大きいほど、水しぶきも大きくなります。

第二に、物体が水に入る速度と角度も水しぶきの大きさに影響します。進入速度が速いほど、排出される水も速くなり、水しぶきも大きくなります。 90度で垂直に水に入ると、発生する水しぶきは最も小さくなります。

実際のスポーツでは、ダイバーは「水しぶきが消える技術」を習得する必要があり、そのためには水に入る動作に特別な注意を払う必要があります。

水に入るとき、選手は水面との接触を減らすために、肘をまっすぐに伸ばし、腕を頭に当てて耳に近づけ、体を中央に保ちます。

水に入るとき、選手は体をまっすぐに伸ばし、胴体、頭、首が水平面に対して一直線かつ垂直になるようにします。

このプロセスには、体全体の筋肉の協調した努力が必要です。この方法によってのみ、衝突時の衝撃力が正しい入水姿勢に影響を与え、明らかな水しぶきが発生するのを防ぐことができます。

水に入る前に手のひらを水面に平らに押し付けます。出典：ニュース写真

次に、水に入るときの手のひらと体の姿勢に注意してください。

水に入るときに「手を合わせる」ように指を合わせると水しぶきが小さくなると思う人もいるかもしれませんが、実際は逆です。

研究の結果、科学者たちは、流体力学では、くさび形の物体が水に入ると、その先端が水に接触して抵抗が最も少ない方向に移動し、より大きな水しぶきが発生するという結論に達しました。一方、四角い物体が水に入ると、接触面積が大きくなるため、水は主に水平方向に移動し、水しぶきは小さくなります。

出典: インターネット写真

そのため、ダイバーは「フラット パーム エントリー」方式を採用して垂直に水に入り、手のひらを使って入水瞬間の水しぶきを抑え、入水プロセス中の水しぶきが比較的小さくなるようにしています。

「平手の入水」の完全な姿勢は、片方の手のひらを5本の指を揃えて平らにまっすぐ伸ばし、もう一方の手は5本の指を揃えて手の甲を掴み、手首の関節を90度背屈させることです。

フラットパームエントリー

出典: 4 つの水しぶき技法の比較、Du Huiying、成都体育大学誌、1991 年

水に入るときの手の動きが鍵となるだけでなく、選手の体の姿勢も非常に重要です。水に入るときに体の姿勢が流線型のままであれば、体の表面に気流の層が形成され、体の表面と水の間の粘性が高まり、水しぶきを軽減するのにも役立ちます。

さらに、選手は入水後に「腕を滑らせる」や「体を転がす」といった動きも行い、これも水しぶきを軽減するのに役立ちます。

実際のダイビングでは「水しぶきゼロ」は不可能ですが、肉眼で「水しぶきゼロ」と見えても、カメラの下には手がかりが見えます。

しかし、スポーツの魅力は、肉体の限界を常に突破する人間の忍耐力と回復力にあります。

中国の選手たちは継続的な訓練と努力により、あらゆる動きを完璧にし、その卓越した技能で観客に完璧な「水しぶきを消す技」を披露した。今後、選手たちはさらに良い成績を収め、世界のスポーツ史に中国の名を残すだろうと信じています。