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飞蝇钓的鞭状物理学

这就像以美国职业棒球大联盟的速度投掷棉球:每秒高达 600 英尺。

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琼·伍尔夫(Joan Wulff)优雅而有力地操控着钓竿。1960 年,她创造了女子非官方远距离抛投世界纪录——惊人的 161 英尺。如今,这位 81 岁的飞钓界传奇人物并未失去她的绝技。她站在纽约卡茨基尔山脉她传奇的钓鱼学校附近的比弗基尔河(Beaverkill River)岸边,将一根 8½ 英尺长的钓竿的竿尖举过肩膀,猛地向后一甩手腕,然后将 40 英尺长的鱼线笔直地向后抛出。当鱼线悬在空中时,她将手臂向下垂至腰部。然后,她向前抛出鱼线,将一个羽毛般的拟饵轻柔地、精确地落在她想要的位置上。“如果你做得对,”伍尔夫说,“拟饵会像子弹一样从你头顶飞过。”

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当其他渔民懒洋洋地将鱼饵垂入水中时,飞钓者则在策略和技巧上大伤脑筋,试图用钓竿、鱼线和拟饵模仿拟饵轻柔地落在河面的样子。要抓住一条鱼,飞钓者会抛出一条细长的拟饵,这条拟饵连接在一条几乎看不见的 7 到 15 英尺长的引线上,而这条引线又连接着一根更粗、长得多的编织线。诀窍在于以极高的精度将几乎没有重量的拟饵抛到远处。较粗的鱼线必须先触水,然后引线和拟饵才能像昆虫落在水波上一样轻轻地落在水面上,诱使猎物(通常是鳟鱼和三文鱼,或者可能是大口黑鲈)咬钩。“关键是要让鱼觉得这一切看起来尽可能自然,”伍尔夫说。

当然,自然并不意味着容易。在饵钓中,重坠会增加抛投的重量——并带来惊吓鱼的溅水声。相比之下,像伍尔夫那样抛投超轻拟饵,就像以美国职业棒球大联盟的速度投掷棉球。唯一的重量在于钓竿本身的鱼线,它在抛投过程中从卷线器上展开。钓竿相对较小的向后和向前摆动,可以将鱼线以高达 236 英尺的距离拉出,这是目前的记录。

将鱼线和连接的拟饵抛投如此远的距离,需要对身体赋予动量(物体质量和速度的乘积)的能力进行巧妙的控制,并将其传递给钓竿和鱼线。“在抛投过程中,飞钓者在甩腕阶段达到峰值能量,这‘给了你所有能获得的动量’,”麻省理工学院(MIT)的技术人员杰夫·科默斯(Jeff Kommers)说。在攻读博士学位期间,科默斯一直孜孜不倦地试图解析这个过程背后的物理学,并以此娱乐同学。在峰值能量之后,手臂的鞭打力通过钓竿传递到柔韧的竿尖,竿尖然后左右摆动。这个运动将手臂的力量转化为鱼线和拟饵的速度。“由于动量——由手臂产生,被钓竿吸收,然后传递到细细的鱼线上——必须守恒,因此鱼线的微小质量会达到巨大的速度,”科默斯说,“尤其是在末端。”

牛鞭和飞钓线遵循相同的原理:能量从手臂传递到牛鞭的粗端,一直到逐渐变细的鞭梢,鞭梢随着质量的减小而急剧加速。牛鞭特有的“噼啪”声并不是鞭梢拍打地面产生的,而是它实际上打破了音障,产生一个小的音爆。“显然,飞钓者在尝试钓鱼时并不想制造微型音爆,”科默斯说。幸运的是,引线和鱼线末端的毛绒拟饵的设计使得做到这一点非常困难。“我计算出的最高速度约为每秒 600 英尺,比音速低不少,”科默斯报告说。而空气阻力通常会将速度保持得更低。

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