有种解释说，物使和冰雪的接触面有一层薄薄的水，由于这层水的润滑，降低了摩擦力，加快了速度，形成了多姿多彩的冬季运动。

重心平衡就是一切

在高速滑行中，花样滑冰运动员伴随着音乐，表演一系列的规定和自选动作——滑行、旋转、跳跃……其中跳跃是所有动作中难度最大且最具有代表性的动作。

想象一下把自己的身体投入空中，并旋转四次，是一种什么样的感觉。目前奥运比赛中最具挑战性的花样滑冰动作是四周跳。一般来说，滑冰运动员起跳后会在空中停留0.65~0.70秒，也就是说，要在这么短的时间内在半空中旋转四次。进行这种高速旋转时，如果摔倒，相当于以自身体重的7倍着地，将会对身体造成严重的伤害。

花样滑冰运动员要在冰上奋力做出这些高危动作，还要让这些动作看起来优雅且毫不费力，这需要极佳的艺术才能、运动能力，以及对一些基础物理原理的深刻理解。

美国密歇根大学物理学教授布拉德福德·奥尔(Bradford Orr)说：“没有比滑冰场上的动作更好的物理示范了。滑冰场是见证科学的极佳场地。良好的平衡，或者说稳定性，是滑冰运动员的基本功，而这些基本功建立在对重心的理解上。”

在地球上，任何一个物体的各部分都受到重力作用，这些重力可以视为集中于一个点，这个点称为“重心”。如果要支撑一个重物并让重物平衡，支撑力的作用点与重心必须在同一条铅垂线上。

对花样滑冰运动员来说，重心一般是在髋部，远远高于作为支撑点的冰鞋与冰面的接触点。花样滑冰运动员的重心必须要保持在支撑点的正上方以维持平衡，并随位置变化而调整。在进行双人滑冰和冰上舞蹈的时候，这点会变得更具挑战性，因为这要求两个滑冰运动员要将他们的联合重心保持在支撑点的上方，包括在做出托举或其他复杂动作的时候。

事实上，在冰上做曲线运动的物体，受离心力影响，作用在重心上的力变得非常复杂，这些都需要运动员敏捷地感受并调节平衡。

当一个滑冰运动员跳跃时，他就变成一个抛射物——同时进行垂直运动和水平运动的物体，他的重心会沿着一条弯曲的轨道运动。这个轨道在数学上叫作抛物线。无论在轨道的哪一个点，重心的平衡都应该是可控的。

在高度和速度变换间的空中舞蹈

不论你是否是冬季奥运会的粉丝，你都可能知道他的名字——肖恩·怀特(Shaun White)。他在单板滑雪U形池赛事中一直是最知名的。

如体操和跳水一样，单板滑雪U形池是一项将力量、技巧、美感相结合的运动。

半管道(U形池)是一个U形的碗状坡道，运动员利用一块滑雪板，在规定的U形场地内借助滑坡助滑起跳，利用身体和双脚来控制方向，在一次又一次的升高、下降的循环中，运动员在三维空间中交替进行难度极大的动力性和静力性动作，同时还要表现出炫目的人体美和运动美。

美国北伊利诺伊大学的工程学教授布里亚诺·科勒(Brianno Coller)在赛场解释说：“速度决定高度，你要是能达到那个速度，你就能达到那个高度。”

物体位置越高，储存的能量就越大，我们把这种能量叫作“势能”。当物体落下时，势能可以转化为动能等其他能量。动能是与物体的质量和速度有关的。但当物体不受阻力时，物体落下时高度越高，所得到的速度也就越大。相应地，物体在低处的速度越大，将动能转化成势能，就能使物体升得越高。

运动员跳得越高，就越有可能完成复杂的动作。跳跃高度的获得，意味着势能的增加，势能在运动员进入U形池后转化成动能，使运动员有了足够的速度，为下一个动作的完成创造条件。

每一次循环，运动员都要改变两次方向。当运动员在池底时，必须将一个方向上的冲力转变成另一个方向的冲力。在池底，运动员所受离心力超过重力的2倍。对于肖恩·怀特来说，为了完成在池底的反转动作，他必须承受自身重量加上这个外力。

为了减少向心加速度产生的力，工程师不断优化U形池的尺寸，使它有更大的半径，更大的半径也就意味着要筑更高的墙。当单板滑雪U形池在1998年奥运会上首次亮相时，墙的高度远远低于现在。但是随着冬季奥运会一届届的举行，U形池变得越来越大。墙的高度从3.6米增加到4.6米，再到5.5米，最后。在2014年索契冬季奥运会上，工程师建造了一个高6.7米、宽20米、长170米的U形池。

使速度和空间最大化的U形池设计让肖恩·怀特这样的单板滑雪运动员突破自身技能的极限，将这项体育运动推向新的高度。