文／簡麗賢　

唐代詩人張建封描寫端午節划龍舟的詩〈競渡歌〉：「棹影斡波飛萬劍，槳葉劈浪鳴千雷。鼓聲漸急標將近，群龍望標目如瞬。」詩句膾炙人口，生動地描述船槳上下翻飛，迅速划水，鼓聲既催又急，群龍逼近目標的景狀，彷若現代新聞主播現場報導龍舟競賽時的激烈戰況。

體能訓練 團隊精神



端午龍舟競賽自有其人文關懷的傳說，至今已成為華人歷久彌新的重要民俗活動，更是鍛鍊個人體能與培養團隊精神的競賽，是否能崢嶸奪標，其中鋩角體現牛頓力學定律與功能轉換的概念。

一般的龍舟競賽分成小型龍舟競速與大型龍舟競速暨奪標混合賽制，比賽時每隊註冊人數可為19或12人，每艘龍舟上場人數有八對槳與五對槳之別，成員包含舵手、鼓手、奪標手、划槳手等，人數必須符合賽制規定才能奮擂擊鼓，一爭高下，奪得錦標歸。

在彩旗獵獵、鑼鼓嘈嘈的龍舟競賽中，划槳手以相同的節奏用槳與水互動，槳施一作用力給水，將水推向後，水同時給予槳一反作用力帶動船身，將龍舟推向前方，使龍舟獲得具有船身質量與速度的「動量」。

龍舟競賽時，舵手控制龍舟筆直前進的方向。當划槳手以槳划水時，水的反作用力同時對槳「作功」，此「功」轉變成龍舟的動能。物理學的「功」與作用力和沿著作用力方向的受力體位置移動距離有關，當划槳手愈用力划水時，水作用在槳與龍舟的反作用力愈大；如果沿著反作用力方向而作用在槳的移動距離愈大，這段作用力期間，槳與龍舟可獲得較多的功，轉變成較多的動能。

划龍舟時，划動「頻率」會影響龍舟的速度，划動頻率指「相同時間內槳的划動次數」。划龍舟時，若要使龍舟獲得最大速率，最好在相同的時間內，既能增加划動頻率，又能增大划水量，但挑戰難度高。不論划槳手運用划動頻率較快，但每一次划動較少量的水，或是運用划動頻率較慢，但每一次划動較多量的水，這兩種方式可以使龍舟獲得相同的動量，具有相同的速度。

將龍舟與水視為共同體，划槳手每次划水後，那麼共同體的總動能是龍舟的動能加上水的動能，正是划槳手每次划水時做的「功」。以此觀點討論划船效率，發現同一段划水時間內，划動頻率較低，但划水量較多時，會比划動頻率較高，但划水量較少時快，亦即更有效率將龍舟向前推進。

不過，全程約五百公尺的龍舟競賽，最初需要較大的外力驅動龍舟，從靜止啟動龍舟時，若採用「划動頻率較低，但划水量較多」，會較費力，因為需要提供龍舟較大且持續的動量變化，讓它獲得較大的作用力，因此啟動時最好採取「划動頻率較高，但划水量較少」，比較不費力，因為同一時間內，連續快速划動較少的水量會比連續較慢但划動大量的水來得容易；等到龍舟啟動一段時間後，再換成「划動頻率較低，但划水量較多」的方式，如此搭配運用策略，可以使龍舟更有效率向前划進。

力臂愈大 力矩愈大



龍舟競賽的划槳手使用的槳並沒有附著在船體上，支點會隨時改變。槳由圓柱型且較細的把手和接觸水的「槳面」構成，槳面是寬而薄的板。

划槳手以雙手分別握住槳的上端及槳板面上緣，也就是一手握在把手，另一手握在把手與槳面的交界處。划槳時，以兩手握處的中間點作為那一瞬間的支點，上端的手將槳壓向前方，下端的手將槳面划向後方，再從身體後方把槳拿出水面。坐成兩排的划槳手，以富有節奏的動作，使龍舟向前行。

以力學觀點而言，對支點的施力臂愈長，力矩愈大，槳的轉動效果愈佳，划水效果愈好，水被撥動也愈快，給船身的反作用力愈大，龍舟受到向前力量就愈大。

龍舟競賽時，選手划水的節奏是否一致，能否應用牛頓力學的反作用力及功與能的物理概念是致勝關鍵。