外部力量

“外部力量”这个术语指的是那些导致滑雪者的速度或方向发生改变的因素，实质上是任何对物体产生推拉影响的作用。本章节将探讨滑雪者及其雪板与雪面之间的相互作用力。

滑雪过程中，滑雪者会感受到两种主要的力量：

– 内部力量源自滑雪者肌肉与骨骼的运动，这类力量在“四种运动”一节中已进行讨论。

– 外部力量则包括重力、摩擦力以及来自雪面的反作用力。这些都是直接作用于滑雪者的力量。滑雪者必须采取主动与被动的动作来应对这些力量，从而维持动态平衡。

管理外力

滑雪者及其所携带的装备（包括雪鞋、衣物等）构成了其质量。这个概念是指衡量一个物体所含物质的数量。它与“重量”这一概念略有区别，后者是指地心引力作用于物体的测量结果。因为地心引力是恒定的，所以质量更重的物体也会有更大的重量。

我们定义滑雪者的重心为身体重量的平均所在点。就我们的讨论而言，它是理论上的一个点，在这个点上，所有的质量似乎都集中了。随着滑雪者的运动，这个点可能在身体的内部或外部。重心的位置决定了滑雪者在雪板上的平衡状态。描述滑雪者重心的位置，我们通常会提到它与支撑面的相对位置。所谓支撑面，是指脚下雪板的那一部分。当滑雪者在平坦地面上静止站立，他们的重心正好位于支撑面之上，从侧面和前后方向上都是平衡的。

如果滑雪者静止站在两只平放的雪板上，将重心平衡地放在支撑面的中央，那么他们的两脚就会感到均等的压力。这种压力感是由双脚底感受到的压力造成的。压力可以通过公式 P=F/a 来计算，其中 P 表示压力，F 表示施加的力量，A 表示接触面积（单位为牛顿/平方米）。需要明白的是，接触面积缩小或施加的力量增大都会导致压力的提升。例如，当滑雪者抬起一只雪板，接触面积（A）减小，而力量（F）——即滑雪者的重量——保持不变，因此，剩下的雪板上的压力（P）就会增加。

当滑雪者从上述静止状态过渡到运动状态时，这两个参考点的关系变得越来越重要。通常情况下，使滑雪者开始运动的力量是地心引力。当滑雪者在缓坡上直滑时，他们就会开始移动。因为地心引力（G）总是将我们拉向地球中心，我们将分解地心引力的不同组成部分来展示它是如何使滑雪者产生运动的（参见上图）。

G1是使滑雪者运动的地心引力分量。G1与坡面平行。G2使滑雪者保持与地面的接触。G2垂直于坡面。当滑雪者在平缓的坡面上直滑时，他们开始加速。加速度定义为物体速度或方向的变化。当外部力作用于物体时，就会产生加速度。对于直行的滑雪者来说，地心引力引起了加速。其他加速的例子包括改变滑行方向，当雪板指向下坡时速度增加，以及通过搓雪或刹车减速。

如果两个体型不同的滑雪者在相同的平缓斜坡上进行直行，并且前面都是可以自然停止的雪道的话，较小的滑雪者将开始减速，并且在比较大的滑雪者更短的距离内停下。这是因为质量更大的滑雪者，也就是体型更大的滑雪者，拥有更多的动量。动量定义为“运动的量”。它是物体的质量和速度的乘积。动量越大，物体抵抗运动变化的能力就越强。

摩擦力

摩擦力是指抵抗物体在表面滑动的力量。简单来说，摩擦力是减缓滑雪者速度的原因。

滑雪者会遇到两种类型的摩擦：

• 来自雪面的摩擦
• 来自空气的摩擦——也称为风阻

通常情况下，摩擦力的方向与滑雪者的动量方向相反。在直滑时，摩擦力方向与雪板平行；在冰球式刹车时，摩擦力方向则与雪板垂直（见图3）。


当滑雪者给滑雪板打蜡时，他们试图减少作用在滑雪板上的摩擦力，以便更快地滑行。高山竞速选手穿着竞技服是为了减少风阻的减速效应。而自由式空中技巧滑雪者通常会穿着较为宽松的服装，以利用风阻来控制或改变他们在空中的旋转。

当滑雪者尝试旋转或360度转体时，他们正在创造旋转动量，这是衡量物体旋转量的指标。一旦他们开始旋转，就会持续旋转，直到外部力量，如摩擦力，作用于他们。同样地，他们会持续向同一个方向旋转，直到外部力量作用于他们以改变方向。在空中执行360度旋转时，滑雪者在起跳时获得旋转动量，并将持续旋转直到着陆。虽然旋转速率可能受到影响，但旋转方向将保持不变。正如直滑的例子，假设其他条件相同，体型较大的滑雪者的旋转时间将比体型较小的滑雪者更长。

在滑雪转弯时，我们既有线性移动（动量），也有围绕轴心的旋转（旋转动量）。物体运动速度的任何变化，无论是加速、减速还是改变方向，都是由外部力量的作用造成的。这种外部力量可以来自摩擦力、风阻或由地形或其他物体所造成的偏转。