端午节划龙舟为什么容易翻船？背后有这些物理知识

　　
来源：“中国科普博览”公众号（ID：kepubolan）



　　马上又是一年一度的端午节了，在端午节一个必不可少的项目就是赛龙舟了。不知道大家有没有注意过，每年各地的龙舟比赛现场，多多少少总会出现一些翻船的现象。

　　另外，和龙舟形状类似的独木舟，皮划艇，等都是比较狭长的形状。相比于其他的船，它们的侧翻也是经常出现的，因此像龙舟，独木舟或者皮划艇这种狭窄的船，在乘坐或者比赛运动时是
一定要穿救生衣
的。



　　
物体到底稳不稳，就看这几个要素

　　其实，不管是龙舟还是独木舟，它们侧翻的原因大都只有一个，那就是
重心不稳
。决定一个东西稳不稳的要素大概有以下几个：

　　
第一个就是受力方向的支撑面。
在大多数情况下，我们的所受的力都是重力，因此受力方向都是朝向地心的，因此我们在地面上支持面的大小决定了我们的稳定程度。举个例子来说，老年人两脚站立非常容易摔倒，但是当拄了拐杖就好多了，这是因为增加了重力方向的支撑面积；

　　
第二要素就是重心的高度。
因为重心越高的物体，在外力的干扰下，重力很容易偏离支撑面；

　　
第三个要素就是重力在支撑面方向的投影要包含在支撑面里面

，
位置越中心越好。

　　
还有一个要素就是物体的质量。
质量越大的物体抗外界干扰的能力越强，因而也就越稳定。



　　
拄拐杖增加了支撑面，因而更稳定




　　
降低重心可以提高稳定度




　　
重心投影越中心，物体越稳

　　当然，对于像船这种浮在水面上的物体，一方面要考虑它的稳定性，另一方面还要考虑它的浮心、漂心、稳心等等，但是，对于龙舟这种船，它的样子可以说是大同小异的，因此浮心、漂心、稳心的区别不是很大，因而可以暂时不予考虑。



　　
龙舟为啥容易侧翻？

　　有了这些要素之后，我们就可以分析为什么龙舟容易侧翻了。首先，龙舟一般都是很狭长的，这就直接决定了它在水上的支撑面积比较小；龙舟上一般会有十几名的船员来划船，这些船员的体重不可能一模一样，因此
合理的分配船员的位置，使总体的重心落到龙舟支撑面的中心位置就很重要。




　　
质量的分布不均匀，会导致重心偏离

　　另外，由于龙舟和水接触的支撑面比较小，在龙舟运动时，遇到不稳定的水流，或者比较大的波浪，很容易会让重力的投影落到支撑面以外，这时侧翻就是不可避免的了。

　　从这里的分析我们可以看出，龙舟容易倾覆的地方有两个，一个就是刚开始船员上船的时候，这时候如果不注意整体的重心分布，很容易导致侧翻；另一个就是龙舟运动时碰到波浪的地方，导致整体的重心投影到了支撑面以外，这个时候如果没有高超的技巧去控制龙舟，龙舟也会很容易倾覆。



　　
水面的波动会导致龙舟的重心偏离

　　当然对于独木舟，皮划艇来说，情况也是类似的，不过，独木舟或者皮划艇一般都是由一到两个人来操作，相比于龙舟，一般可以不用考虑重心重新分配的问题。
但是它们的支撑面以及质量和龙舟相比都小了不少，因此独木舟或者皮划艇相比龙舟来说并没有更稳定，反而在遭遇波浪时更容易倾覆。

　　通过以上分析可以发现，龙舟这种窄小的船体本身是很容易发生侧翻的，因此大家在端午节划龙舟时一定要穿救生衣，听从专业人士的统一安排。