花式滾軸溜冰與STEM

不論講座、親子工作坊、比賽或做節目等，我經常都把「STEM Anywhere」掛在嘴邊，希望一些未接觸過STEM的人知道它早在大家身邊，只要多觀察、多思考、多聯想，就會有所發現。最近我認識到甚為堅毅的花式滾軸溜冰運動選手蔡穎怡小姐，與她閒談後又令我長知識，原來花式滾軸溜冰運動充滿STEM的元素。

滾軸溜冰鞋是該運動的主要工具，多以雙排輪滑鞋為主，由鞋身與底架組成。此鞋的好處是接觸地面的支撑點有8個，平均分擔全身的重量，較易保持平穩；而且左右兩邊滾輪之間的距離稱為「滾輪距離」，輪距愈寬愈能提供更好的穩定性。

每個滾輪內都設有啤令，以減低滾輪與轉軸之間的摩擦力，減少能量消耗；轉彎膠有不同的軟硬度，有減震作用。而鞋頭的鞋頭膠是一個制動裝置，放下時能增加與地面的摩擦力，可以用來減速、煞停或做出花式。滾輪的材料、硬度和大小都會影響阻力、速度、減震效果及抓地力，當中有不少物理知識。

只要擺動腳的方向，分別影響左右兩排前後滾輪間的距離，用力往底架施壓，令各個滾輪承受不同程度的施力，就能夠控制滾軸溜冰的轉向。若把用最小力的滾軸提起而不接觸地面，就能做出原地旋轉的效果。

跳躍、旋轉、燕式平衡等都是花式滾軸溜冰的動作，每招花式的背後都包含不同的物理原理。跳躍動作起跳時要先向地面施力，地面就會給予反作用力而令身體跳起；如果是在向前方移動時跳起，向前的衝力加上向上的反作用力，就會形成拋物綫，愈高速就能跳得愈高愈遠，有助延長停空時間。

跳起旋轉時把身體縮起來會減低轉矩，能增加旋轉速度。在原地旋轉時，身體坐下或企直都會改變重心位置，旋轉轉速或持久性也會有所影響，原理與陀螺相似。

花式滾軸溜冰蘊藏着多種STEM的元素，先了解當中的原理，學習花式滾軸溜冰時就必定事半功倍。

（本欄逢周五見報）