田徑運動會上,有一個運動項目特別迷人,它就是撐桿跳。撐桿跳因為其動作要領非常復雜,運動員需要借用撐桿起跳,然后在飛躍的過程中要完成十多個動作,運動的速度高度和美感被一一完美地體現出來,所以讓觀眾著迷。
你可知道,撐桿運動員手握的撐桿到底是一種什么桿嗎?
撐桿跳最早起源于歐洲民間,起初,參加這種比賽的運動員手持的撐桿是天然的木桿。
手持木桿起跳,木桿不能太短,太短缺乏彈性跳不高,當然木桿也不能太長,太長雖然彈性加強,但在起跳后容易折斷。
木桿做撐桿易斷不安全,影響運動員的心理,所以使用木桿做撐桿,撐桿跳的成績普遍較低。1896年,美國運動員霍伊特用木桿只躍過了3.30米的高度,就獲得了冠軍。
為了提高成績,人們開始尋找更有彈性更加安全的材料做撐桿,后來人們開始用竹竿代替木桿做撐桿,由于竹子比木棍更有彈性,所以運動員的跳起高度大幅度提升。1912年,美國的運動員賴特手持竹竿起跳將成績提升到4.02米;1942年,美國運動員沃梅達手持竹竿起跳,成績達到4.77米。
從此借竹竿起跳的成績達到了極點,以后再沒有人用竹竿做撐桿打破這個紀錄。
為了追求更高的成績,人們開始研究用金屬桿代替天然的竹竿當撐桿。
最早代替竹竿的金屬桿是鋼質撐桿。鋼質撐桿并沒有被運動員廣泛采用,因為鋼質撐桿雖然彈性好,不易折斷,但有一個致命弱點——鋼質撐桿的重量太重,過重就會影響運動員持桿助跑的速度,導致運動員起跳前的加速度變小,加速度變小又直接影響起跳的速度和高度,所以鋼質撐桿的長處被其短處抵消,無法讓運動員跳得更高,這讓鋼質撐桿很快就退出了比賽場地。
1952年,借助現代先進的合金技術,人們制造出彈性好、重量輕、無斷桿之憂的鋁合金撐桿。運動員手撐這樣的撐桿,助跑速度大大加快,握桿位置大大靠前,所以跳起的高度開始提高。
1957年,美國運動員古托夫斯基手持鋁合金撐桿,以4.78米的成績打破了以前4.77米的竹竿起跳高度,創造了撐桿跳新的世界紀錄;1960年美國運動員布雷格又以4.80米創造新的撐桿跳世界紀錄。
從此,利用鋁合金撐桿跳起的高度又到了極點。
1960年,被當作撐桿的玻璃纖維桿被制造出來。玻璃纖維桿是以玻璃纖維和合成樹脂交織在一起的復合材料。
玻璃纖維強度很高,承受拉力的能力極強,合成樹脂材料能承受很強的彎曲力,所以,用合成樹脂把玻璃纖維粘合在一起而形成的復合材料撐桿,強度可與合金鋼相比,韌性又是合金鋼不能比擬的,手持這樣的撐桿重量很輕,不影響助跑速度,強度很高,絕對折斷不了,韌性很強,可助運動員做出更大的身體擺幅。
正是因為玻璃纖維桿有以前其他撐桿無法相比的優勢,所以,撐桿跳的高度又不斷被刷新。1961年,美國運動員戴維斯手持玻璃纖維撐桿起跳,越過了4.83米的高度,創造了玻璃纖維撐桿跳的第一個世界紀錄。
1962年,美國運動員斯頓伯格和彭內爾先后持玻璃纖維撐桿躍過5.13米和5.20米的高度。
復合材料桿中的“材料”還在不斷地被改進,有更多的復合材料技術和材料被用來開發新的復合材料撐桿,所以撐桿的性能越來越好,運動員憑借高性能復合撐桿跳得也越來越高——1991年,俄羅斯運動員布勃卡利用先進的高性能纖維復合材料撐桿,創造了6.14米的世界紀錄。
要想突破這個成績,有待于更加先進的復合材料撐桿被制造出來,撐桿跳的高度,背后是材料制造科學的高度。
為什么撐桿跳的紀錄多是美國人和俄羅斯人?因為這兩個國家的材料制造科學領先于世界。