每当看到跳水运动员能将水花压得非常小时，我们总是会不由自主地惊呼。不过，一石都能激起千层浪，而一整个人入水居然能做到几乎没有水花，被观众惊呼的“水花消失术”到底隐藏着什么样的奥秘？

水花是怎么形成的

众所周知，当具有一定质量的物体以一定初速度落入黏滞系数较小的液体时，就会在液体表面溅起水花。

由于物体具有质量和速度，在与液体接触时就会对液面造成冲击。若液体的流动性较好（即黏滞系数低，比如自来水），就会在受到冲击时向周围运动，从而在四周溅起水花，随后又为了填补物体落下后在中间形成的空洞而回流，在中间相撞形成又一波水花。

压水花的标准入水姿势分析

我们知道跳水运动员入水时，最先接触水面的部位是手，如果双手入水时能很好地压住水花，同时将后续入水的身体部位收紧，就能很好地集中力量而不产生额外的水花。如此看来，入水前双手的形态对产生水花的大小起着至关重要的作用。

实战中，几乎所有运动员都在使用这种“抓手平掌”的手势，其动作要领是：两手相握，其中一手五指并拢伸直，另一只手握在背部，五指紧扣，手掌上翻，腕关节背屈90°，掌心对水。这种手势从表观上看，进一步减少了手掌与水的接触面积，能更大程度地减小冲击力。

入水姿势的物理分析

现有的“压水花”技术是最初在练习“冰棍式”跳水的过程中意外发现的。“冰棍式”跳水是双脚最先入水，训练时运动员被要求双脚呈绷直状入水，这样虽然可以有效减少水对人体的冲击，但水花很大。脚尖一直绷直固然很累，偶尔松懈一下没有绷直脚尖，却发现勾脚入水水花反而变小了。于是这样勾脚的技术逐渐演变成了今天的“抓手平掌”。那为何勾脚入水就能比绷脚入水更能压住水花呢？这就需要更加深入地分析了。

建立模型

人体入水的过程本质上是一个固体冲击液体的过程，由于固体和液体本身复杂的性质，这将是一个多因素耦合的复杂模型。但由于我们的着眼点是人体与水面刚发生接触和碰撞的阶段，所以我们可以忽略部分不重要的因素，同时将人视为刚体、将水视为理想流体，以此简化模型。

楔形刚体撞击水面

当运动员双臂上举，双手合掌呈尖锐状姿势入水时，可等价于一个楔形刚体的尖端撞击水面，当发生碰撞时，与刚体接触的水会受到斜向下的力，从而沿此方向运动。

但我们也知道，液体压强随深度的增加而变大，所以这部分斜向下运动的水会因为受到深处液体更大的压力，转而向压力较小的浅处运动，最后沿着刚体侧面的方向冲出水面，形成水花。《跳水“压水花”技术运动生物力学研究》中还通过有限元分析方法对该模型进行了模拟计算，结果表明：楔形刚体的尖角越尖锐，激起的水花越高；楔形刚体的质量越大、速度越大，激起的水花越高。

方形刚体撞击水面

如果考虑上述楔形刚体钝化的极限情况（即完全没有尖角的方形刚体），按照上述的结论，激起的水花是不是应该就是最低的呢？

确实如此。这是因为此时刚体对浅层液体的压力垂直向下，而深层液体又对其有向上的压力，被两面夹击的浅层液体只能沿着刚体的侧面向上运动。但由于刚体仍在向下运动，也带动其周围的液体向下运动，这多少阻碍了部分向上运动的液体，所以最后能冲出水面的水花就少了。武凡煜