【牛頓來教A舞﹙三/九﹚】——力的性質
      ﹙不矮龍/舞技篇系列文之三﹚

  <力的性質>
  有關牛頓第二運動定律中的F=ma﹙作用力=質量乘以加速度﹚的
公式中,「質量」的意思是什麼?因地球引力的作用,這個質量就是「重
量」,也就是兩個舞者的體重。

  又有一個力學公式P=F ÷A﹙壓力=作用力除以施力的面積﹚。也
就是在一定的作用力下,受力面積愈小的話,則壓力愈大,反作用力也會
愈大。也就是建議舞者如果想得到更大的反作力的話,就縮小腳底與地面
接觸的面積。
這個道理跟水壓機或修車廠的起重機的原理是一樣的。這也
難怪我們可以在舞場上看到一些高手在做重心轉移時,是以單隻腳的掌腳
往地面用力踏下。

  上面有講到跳A舞,就是兩個人分別將自己全部重量擺放在腳底,利
用身體重量衝向地面的同時分別產生一股往自己身體上衝的反作用力,而
男女二股反作用同時撞擊在一起,撞擊之後的兩股力量會再迴盪回自己身
上,這個有按摩感覺的迴盪的力量就讓我們有舒服的感覺。但是,現在如
果有人質問:如果二個人跑步迎面相撞,跑步也是利用施加於地面的反作
用力的動作,那為什麼跳舞所產生的反作用力是令人舒服的感覺,而跑步
相撞卻是令人鼻青臉腫的痛苦感覺呢?

  要解決這個問題,就非得先來解釋一下反作用力傳遞的性質不可。會
跑的人其實已是反作用力的「成果表現」,兩人迎面相撞的模式是分開的
兩個人,發生了「人」與「人」相撞的情形,相撞的單位是「人」;而跳
舞是那股反作用力藉由「力」與「力」相撞,這種力量物理學視為能量的
一種,而這種傳遞力量的物質物理學稱之為「介質」,而「波動」是介質
上傳遞力量的現象。

  我們再先來思考幾個問題,然後用這些問題的答案去解釋「介質」及
「波動」這兩個東西。


  試問:將一條十公尺長繩子的一端綁在牆上,手拿住繩子另一端用全
力搖。第二次則用一半的力量搖繩子。則請問:那一次繩子波浪的速度會
較快扺達到牆壁?
  答案是:波浪速度都一樣,所以抵達牆壁的時間也是一樣的。差別在
於被愈用力搖晃的繩子波浪愈大﹙物理學稱振幅愈大﹚。所以這個力量的
傳播速度性質與現實生活中我們用力或輕輕丟一顆球的想法及結果都不同
,用力丟一顆球可以讓球的速度加快,但用力搖晃繩子,只是讓繩子的波

浪幅度變大,波浪的速度並不會加快。   

  
這個實驗得到一個重要的結論:就是用力搖繩子也只會讓繩子上下搖
晃產生的波浪更大而已,並不會影響波浪抵達牆壁的速度及時間。其實這
個原理,就像我們用擴音器跟遠方的人講話,對方只會因為我們的「大聲
」而覺得更「清楚」而已,並不會因為我們「大聲」而「早一點」聽到我
們講話的聲音,道理是一樣的。
  把這個結論運用在跳舞上,我們可以說當跳舞時我們因為重心移轉從
地面上得到一股反作用力時,這股反作用力往上傳播至身體時的速度,不
會因為我們愈用力讓它的傳遞速度就愈快,只會因為我們愈用力,這股力
的「振幅」會愈大而已,而這個「振幅」的大小,就是影響我們俗稱所謂
跳舞韻味的大小因素之一
。力量的振幅愈大,就愈有所謂的愈有韻味;所
以,增加韻味的方法就是讓振幅加大。例如說有一波浪經過,你如果想讓
這一波浪高度變高,就是抓住波浪通過的時間及波浪的前進速度,做一個
「推波助瀾」的動作。同樣地,我們跳A舞時常見有人扭腰擺臀,事實上
就是在對從腳底傳上來的力量,所做的「推波助瀾」的動作,其目的就是
增加力量,以便產生更高的韻味感。
但是我們再試想,如果跳A舞的兩個
人真的身體都緊密貼著,但卻都穿上防彈背心來跳A舞,則是不是會因為
身上防彈背心而讓「韻味」減少?答案是肯定的。因為力量在人體傳播的
振動頻率與防彈背心不同,無法產生物理學的「共振現象」,不要說兩個
人都穿,只要有一個人穿防彈背心來跳舞,就會大大減少振動大小。值得
再強調的是,並不是因為防彈背心「硬」,所以會減少振動大小,如果換
成穿軟的大空衣來跳還是一樣,因為不同的物質會有不同的振動頻率,只
要頻率不同就較難產生「共振效果」。舉個「恐怖」的例子說,跳A舞時
若是兩個人中間墊著一張同厚度的布料或「人皮」,則墊「人皮」會讓兩
個人更能產生韻律感,因為人皮與人體較能產生「共振效果」。跳舞時當
然不可能去穿一件「人皮衣」來跳,所以跳舞時穿著輕衫薄紗變成最好的
選擇,以免減少了力量振動的幅度。


  

  我們再蒐集整理一下,有關這股力量的性質如下:

 a波是傳遞能量的一種方式。

 b依介質的有無,波可區分成力學波與電磁波,力學波必須靠質分子的
  振動而傳播,如水波、繩波;電磁波不需介質,可在真空中傳播的波
  ,如光波、無線電波。而人體內力量的傳播屬於力學波。

 c力學波不傳遞物質,只傳遞介質的動能與位能,介質的分子只在原處
  振動而不隨波前進。所以人體的肌肉傳遞完力量後並不會發生「走位
  」情形。

 d介質振動的振幅愈大,介質振動的彈性位能愈大,波動的能量愈大。

 e介質的波速與振動能量的大小無關。

  現在還有一個重要的問題要去思考:這股力量傳到身體各部位的力量
各為多少?

  根據著名的「帕斯卡原理」:對一封閉的液體所施的壓力,必均勻傳
遞到液體中的任一部分及器壁上,且其值不變。
所以不矮龍我先在這裡自
行創造一個「帕斯卡.不矮龍」原理,也就是說:如果人體內的成分百分
之百是水的話,或者人體的壓縮系數為0的話,則這股腳底彈上的反作用
力傳到身體胸前、臉頰、額頭或手指頭的力量是一樣的。現在不矮龍才疏
學淺無法查到我自創的這個原理有何破綻,因此可以得到一個重要的結論
就是一定有相當的力量會傳到手部。這個結論會給以手為接觸部位的快
節奏的舞步﹙如SO、三步吉魯巴或恰恰﹚在舞技的改良上,提供一項重
要的理論基礎。


  <三個需注意的問題>

  的確,我們要想享受跳舞的韻味,非得要去舞場找個人「抱抱」不行
。但是並不是光「抱到」了就表示已經達到了目的,否則我們也不必在這
裡大費口舌討論如何去跳舞,大可以隨便到路旁找一根電線桿來抱抱就行
了。因為真正的要得到令人感覺舒暢、具有十足韻味感的那股反作用力,
還牽涉到下列三個問題要解決:

 a如何獲得足夠令人感覺到的反作用力﹙即心理學的達到感覺「絕對閾
  」﹝absolute threshold﹚﹚?這牽涉到反作用力「大小」的研究。

 b雙方的反作用力是藉由兩人的身體接觸的部分相互傳遞,那兩個人的
  「身體如何接觸」也是一個重要的研究對象。

 c上面所講的跳舞的「快感」是藉兩個人反作用力「同時」衝撞激盪所
  致,那「時間」的掌握也是一個要研究的課題。

     (接下來單元討論以上三點)

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參考書目:


1《高中物質科學物理篇》 台北康熙圖書 2002年1月 
   第九章<流體的性質>、第十章<波動與振動>

2《國中理化》 民85年 第十五章<波動與聲音>

       ﹙不矮龍/舞技篇系列文之三/2002.6.19
2006.01.11重新審閱 2008.3.2三閱﹚