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芭蕾中最难舞步背后的物理学原理——Arleen Sugano

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    在《天鹅湖》的第三幕中
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    黑天鹅完成了一个似乎无止境的连续旋转
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    用单脚足尖交替支撑，放平
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    然后一直转啊转
    一共32圈
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    这是芭蕾舞中最难的连续动作之一
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    而且在那大约30秒的时间内
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    她像是只陀螺，无限地转下去
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    这些精彩的旋转
    叫做fouettés
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    在法语中意思是”挥鞭转“
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    描述了舞者连续转动的非凡能力
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    但是在我们为此惊叹时，
    我们能否解释它的物理原理呢？
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    舞者用脚尖蹬地获取扭转力
    来开始fouetté
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    但是困难的部分是
    保持转动的连续
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    在她旋转的过程中
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    脚尖和地板的摩擦力
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    和她的身体所受到的空气阻力
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    会减少她的动量
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    那么她是如何做到持续旋转的呢？
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    在每个旋转之间，
    舞者会有一瞬间暂停并面向观众
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    她会放下支撑脚
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    再在踮起的过程中扭转
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    蹬地以获取
    微量的新的旋转动力
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    与此同时，她的双臂向外展开
    以保持平衡
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    如果她的重心保持稳定
    这些旋转最为流畅
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    有经验的舞者能够保持她的
    旋转轴垂直
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    展开的双臂和
    不断产生扭转力的足尖
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    共同帮助完成这个“挥鞭转”的动作
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    但真正的秘诀以及
    你几乎没察觉到停顿的原因
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    在于她的另一条腿从没有停止转动
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    在她短暂的暂停之时
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    舞者那只抬起的腿伸直
    然后从前面转到旁边
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    然后折叠回到膝盖
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    通过持续动作
    那条腿储存了一些旋转的动量
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    当腿向着身体方向缩回之时
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    那些储存的动量被转移回到舞者身上
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    当她再次踮起脚尖时
    动量推动她旋转
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    随着芭蕾舞者在每次旋转中
    伸缩她的腿
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    动量在下肢与身体之间
    来回转移
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    使她保持持续转动
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    一个优秀的芭蕾舞者能够通过
    以下两种方式之一在每次下肢伸直时
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    完成多于一圈的旋转：
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    第一，她可以提早伸直她的腿
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    她伸展腿的时间越长
    所储存的动量就越多
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    那么当下肢缩回之时
    更多的动量可以回到舞者的身体
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    更多的角动量意味着
    她可以完成更多圈
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    在补充必要的
    因摩擦力损耗的动量之前
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    另一个选择是
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    当舞者再次踮脚时
    将她的手臂或者腿
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    缩得离身体更近些
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    这为什么有效呢？
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    就如其它芭蕾舞旋转动作一样
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    挥鞭转由角动量（L）控制
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    它等于角速度(ω)乘以旋转惯性（I）
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    除了摩擦损耗的动量之外
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    当舞者踮起脚尖时
    角动量必须保持不变
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    这被称作“角动量守恒定律”
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    现在，旋转惯性可以被当做
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    身体对旋转动作的抵制
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    它在更多重量分布在
    远离旋转轴的位置时增加
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    在更多重量分布在
    靠近旋转轴的位置时减少
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    所以当舞者的手臂更靠近身体的时候
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    她的旋转惯性减小
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    为了保持角动量
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    她的角速度
    也就是旋转的速度
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    需要增加
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    从而保存相同的动量
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    让她实现多次的连续旋转
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    你可能见过滑冰的人
    做过相同的动作
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    通过收缩手臂和腿
    来加速冰上的旋转
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    在柴可夫斯基的芭蕾舞剧中
    黑天鹅是女巫
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    她迷人的32次挥鞭转
    看起来就像是魔法
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    但不是魔法
    让这一切发生
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    是物理学
Title:
芭蕾中最难舞步背后的物理学原理——Arleen Sugano
Speaker:
Arleen Sugano
Description:

观看完整课程：http://ed.ted.com/lessons/the-physics-of-the-hardest-move-in-ballet-arleen-sugano

在芭蕾舞剧“天鹅湖”的第三幕中, 黑天鹅展示了一段几乎无休止的原地旋转舞步， 单脚足尖支撑，放平，不停原地旋转着...多达32次。这种舞步——通常被称作fouetté——是怎么做到的呢？Arleen Sugano解释了这段著名的芭蕾舞步背后的物理原理。

授课：Arlene Sugano, 动画：Dancing Line Productions.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:17

Chinese, Simplified subtitles

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