第一章 欢迎来到F1策略世界
你有没有过和好朋友玩四驱车比赛的经历？赛道是一圈绕起来的塑料轨道，两辆四驱车的马达一模一样，电池都是新的，速度看起来快得差不多，可每次冲过终点线的总是同一辆？你是不是蹲在赛道边看了半天，也没发现那辆车偷偷加了外挂？🤔 哦，它的“外挂”可不藏在车里，而在开车的你手里——你会挑在弯道前按加速按钮，会在电池快没电的时候偷偷换新的，甚至会在对手的赛车卡在弯道的时候，悄悄把自己的车往旁边拨一拨。这些藏在比赛里的小心思，就是「策略」呀！
其实不光是玩具赛车，连全世界最快、最顶级的场地赛车比赛——Formula 1（一级方程式，简称F1），决定胜负的也不光是赛车的速度，还有藏在比赛里的策略小秘密。今天我们就一起推开F1世界的大门，看看那些开得飞快的赛车背后，藏着多少有意思的智慧！
从玩具赛道到F1的“陆地火箭”
你肯定在玩具店见过法拉利、梅赛德斯的小赛车模型吧？这些品牌都是F1世界里最厉害的车队，每个车队有2名专职车手，还有几十名技师、策略师、工程师，大家一起为一场比赛准备好几个星期，就是为了能拿到最好的成绩。F1赛车可不是普通的汽车，它是专门为赛道打造的“陆地火箭”：最高速度能到每小时370公里，也就是$370km/h$，比我国高铁的时速还快；你拼命跑100米需要15秒，F1赛车只需要0.1秒就能跑完，速度差不多是你的150倍！算一算倍数的话，$370\div8\approx46$，你跑1分钟的距离，F1赛车1秒钟就能跑完，比你快差不多50倍。要是F1赛车和你一起跑100米，你刚跑到半路，它早就到终点等你半天啦。
每年全世界有20多场F1比赛，跑的地方从炎热的沙漠到寒冷的雪山，从平坦的高速公路赛道到弯弯曲曲的街道赛道，每一场都像一场大冒险。有的赛道在沙漠里，温度能到40摄氏度，赛车的轮胎被晒得发烫；有的赛道在街道上，旁边就是商店和咖啡馆，观众站在路边就能看赛车从眼前飞过去；还有的赛道建在山里，弯道一个接一个，车手要一边开一边躲开路边的护栏，特别刺激。
> 📌 电子版侧边栏：F1冷知识 > 你知道“一级方程式”的名字是怎么来的吗？可不是数学里的方程式哦！最早F1比赛的规则里规定，所有赛车的发动机必须按照统一的“公式”制造：排量不能超过1.5升，汽缸数量不能超过8个，所以就叫“一级方程式”，后来虽然规则改了，这个名字却一直沿用到现在啦。
F1比赛到底怎么比？规则小百科
很多小朋友第一次看F1比赛的时候，都会懵懵的：怎么突然就开跑了？为什么有的车突然开进旁边的小路？什么时候才算赢？别着急，我们先把最基础的规则搞明白，后面看比赛或者玩赛车游戏的时候，你就再也不会 confused 啦。
第一问：一场比赛要跑多远？
这个问题可没有标准答案哦：不同的赛道长度不一样，所以比赛的圈数（Lap/圈）也不一样，一般是跑50到70圈，总里程刚好接近300公里——这个数字是F1官方定下的“标准比赛距离”，既不会短到车手还没开过瘾就冲线，也不会长到车手累到握不住方向盘。
> 💡 小知识：300公里有多远？ > 一场F1比赛的总里程刚好接近300公里，这个距离对F1赛车来说只需要开不到1小时，但对小朋友来说可是个“大工程”： > - 步行速度约$4km/h$，需要$300\div4=75$小时，也就是整整3天2夜，中间要睡两个觉，吃6顿饭； > - 骑儿童自行车速度约$15km/h$，需要$300\div15=20$小时，差不多一天就能骑完； > - 坐普通汽车以$60km/h$的速度开，只需要5小时，也就是从北京到天津的时间。 > 下次你和爸爸妈妈出门的时候，可以算一算你们开了多少公里，相当于跑了几场F1比赛哦～
第二问：比赛开始前要做什么？
比赛开始前1小时，所有车手就会开着赛车到赛道边排队，先让技师检查赛车有没有问题，然后所有车手会一起跑1圈「暖胎圈」（Warm-up Lap），就是慢慢开一圈，让轮胎和刹车热起来——F1赛车的轮胎是橡胶做的，冷的时候特别滑，热了之后才会变黏，抓地力变强，开起来才快。暖胎圈结束之后，车手会回到起跑线，排成一排，等裁判亮绿灯了才能一起开跑，要是抢跑的话会被罚哦，轻则罚时（就是多开几圈或者多花时间），重则直接取消比赛资格。
第三问：什么是进站（Pit Stop）？
比赛的时候，车手不是一直开到底的哦，他们需要在合适的时机开进维修区（Pit Lane），停在自己车队的维修位（Pit Box）上，让技师帮忙换轮胎、检查赛车零件、调校赛车设置，这个过程就叫pit stop（进站）。你可能会问：换轮胎要那么久吗？我换我的运动鞋都要1分钟呢！哈哈，F1的进站快得超乎你想象：顶尖车队的进站时间只需要2秒左右，最快纪录是1.82秒——比你眨3次眼睛的时间还短！这可不是魔法，是十几名技师提前练了几千次的结果：有人拿气动扳手拧螺丝，有人抬旧轮胎，有人装新轮胎，所有人都像训练有素的机器人，动作快得连残影都看不见。
> 【纸书插图提示1】P23：F1进站换胎的卡通图，标注“2秒换完4个轮胎，比你换鞋还快” > 电子版可点击查看进站动图：<a href="https://www.formula1.com/en/video/fastest-pit-stops" target="_blank">👉 点击看顶尖车队的进站有多快</a>
第四问：怎么才算赢？
很简单：最先让赛车的前鼻尖（就是赛车最前面的那个尖尖的部分，英文叫Front Wing，中文叫前翼）冲过终点线的车手，就是这场比赛的冠军！哦对了，要是比赛的时候出了事故，比如有车手的赛车撞坏了，或者赛道上下雨了，裁判会出示红旗（Red Flag），暂停比赛，等赛道清理好了再重新开跑。要是比赛到时间（一般是2小时）还没跑完规定的圈数，那就算谁先跑到最后一圈的终点，谁就赢啦。
我们再把整个比赛的流程画出来，一看就懂啦： ```mermaid graph LR A[起跑线 Grid] --> B[暖胎圈 Warm-up Lap] B --> C[正式比赛 Start] C --> D{是否需要进站?} D -->|是| E[维修区进站 Pit Stop] E --> C D -->|否| F[冲线 Finish Line] ```
秘密武器：什么是F1策略？
现在回到最开始的问题：两辆赛车的速度明明差不多，为什么最后能分出胜负？秘密就是「策略」呀！策略就是车队和车手一起商量出来的“比赛计划”，就像你玩卡丁车的时候计划什么时候用加速道具、什么时候躲开障碍物一样。F1的策略可复杂啦，不是车手一个人就能决定的，是整个车队一起算出来的：
```plantuml @startuml actor 车手 actor 策略师 actor 技师 actor F1赛车 车手 --> 赛车: 驾驶，反馈赛车状态 策略师 --> 车手: 提供进站时机、轮胎选择建议 策略师 --> 技师: 安排进站准备、轮胎调校 技师 --> 赛车: 换胎、检查零件、调整设置 @enduml ```
你看，策略师会一直盯着赛道的天气、其他车手的节奏、自己车手的轮胎磨损情况，算什么时候进站最合适，换什么轮胎最划算；车手要一边开赛车，一边听策略师的建议，还要躲开其他车手，不让自己被撞；技师要提前把轮胎准备好，进站的时候一秒都不能耽误。三个人配合得好，才能拿到好成绩。
举个你肯定能懂的例子：你和同学玩卡丁车比赛，赛道一圈是1公里，要跑20圈。现在有两种轮胎可以选择：快胎速度快1秒每圈，但是只能撑10圈就会磨破；慢胎速度慢1秒每圈，但是能撑完全程20圈都不会坏。你要怎么选？ 如果你选全程用快胎，前10圈你比用慢胎的同学快10秒，但是第11圈轮胎坏了，你只能停下来换胎，浪费30秒，最后反而输了；如果你前10圈用快胎，拉开10秒的优势，第10圈进站换慢胎，虽然之后每圈慢1秒，但是10圈最多只慢10秒，最后你还是能赢10秒左右。你看，这就是最基础的小策略啦！
真正的F1策略比这个复杂多啦，要考虑的因素有几十个：今天的天气怎么样？赛道温度高不高？其他车手什么时候进站？我们的轮胎还能撑多久？要是突然下雨要不要换雨胎？冲线的时候要不要开DRS（就是赛车尾翼上的一个可以打开的小翅膀，打开之后速度能快10公里左右，超车的时候特别有用）？这些都是策略师要提前算好、比赛的时候随时调整的。
> 【纸书插图提示2】P29：2023年英国大奖赛诺里斯超车的瞬间卡通图，标注“策略赢了的瞬间”
我们来看一个真实的F1案例：2023年的英国大奖赛，诺里斯和维斯塔潘的赛车速度几乎一样，诺里斯一开始跑在前面，但是他的轮胎磨损特别快，到第30圈的时候，速度已经比维斯塔潘慢了1秒每圈。诺里斯的车队算了一下：要是他继续开下去，最多还能撑5圈就要被维斯塔潘超过，而且轮胎彻底坏了还要退赛。于是他们立刻让诺里斯进站换了一套新的硬胎，出来之后虽然暂时落后，但是新轮胎的速度特别快，每一圈都能追回1.5秒，最后第50圈的时候，诺里斯成功超过了维斯塔潘，拿下了亚军！要是车队当时没让他进站，他肯定就拿不到好成绩啦。
> 🎬 电子版精彩片段 > 点击观看2023年英国站诺里斯超车的真实画面：<a href="https://www.formula1.com/en/video/2023/01/01/norris-overtake-2023-british-gp" target="_blank">👉 诺里斯超车瞬间</a>
小试牛刀：你能当F1策略师吗？
现在你已经知道F1比赛的基本规则和策略的小秘密啦，要不要来试试当一回F1策略师？假设你是红牛车队的策略师，你的车手维斯塔潘现在排在第3名，前面是法拉利的车手塞恩斯，距离他8秒，后面是梅赛德斯的车手汉密尔顿，距离他5秒。现在是第25圈，赛道温度35摄氏度，你的快胎还能撑10圈，硬胎还能撑30圈，维斯塔潘每圈比塞恩斯快0.8秒。 你打算让维斯塔潘什么时候进站？换什么轮胎？进站一次还是两次？快把你的计划写下来，看看你能不能帮维斯塔潘拿到冠军！
> 🤔 互动小挑战 > 假设你和同学去开卡丁车，赛道一圈是1公里，要跑20圈。现在有两种轮胎可以选择： > 1. 快胎：速度快1秒每圈，但是只能撑10圈就会磨破； > 2. 慢胎：速度慢1秒每圈，但是能撑完全程20圈都不会坏。 > 你会怎么选进站的时机？快把你的计划写下来，看看和真正的F1策略师想的是不是一样！
本章核心术语（中英对照）
| 英文 | 中文 | 小解释 | |------|------|--------| | Formula 1 | 一级方程式 | 全世界最高级的场地赛车赛事，简称F1 | | Driver | 车手 | 开F1赛车的运动员 | | Lap / 圈 | 圈 | 绕赛道跑一圈就叫1圈 | | Pit Stop / 进站 | 进站 | 车手开进维修区换轮胎、检查赛车的动作 | | Pit Lane | 维修区 | 赛道旁边专门给赛车进站用的通道 | | Pit Box | 维修位 | 每个车队在维修区的专属停车位 | | Warm-up Lap | 暖胎圈 | 比赛开始前先跑一圈，让轮胎和刹车热起来 | | Front Wing | 前翼 | 赛车最前面的尖尖部件，能把赛车按在赛道上 | | Soft Tyre | 软胎 | 速度快但磨损快的轮胎，适合冲圈速 | | Hard Tyre | 硬胎 | 速度慢但耐磨的轮胎，适合长时间跑 | | Wet Tyre | 雨胎 | 下雨的时候用的轮胎，花纹深不容易打滑 |
今天我们已经认识了F1比赛的基本规则，知道了策略就是藏在比赛里的小秘密，下一次我们就要进入F1的“武器库”，看看那些五颜六色的轮胎到底有什么不一样，为什么选对轮胎比开得快还重要哦～记得完成上面的互动小挑战，看看你是不是天生的F1策略师！
> 【纸书页码提示】本章完，下一页是第二章：F1的轮胎秘密 > 电子版可点击跳转到第二章：[👉 第二章：F1的轮胎秘密](chapter2.md)
你有没有过和好朋友玩四驱车比赛的经历？赛道是一圈绕起来的塑料轨道，两辆四驱车的马达一模一样，电池都是新的，速度看起来快得差不多，可每次冲过终点线的总是同一辆？你是不是蹲在赛道边看了半天，也没发现那辆车偷偷加了外挂？🤔 哦，它的“外挂”可不藏在车里，而在开车的你手里——你会挑在弯道前按加速按钮，会在电池快没电的时候偷偷换新的，甚至会在对手的赛车卡在弯道的时候，悄悄把自己的车往旁边拨一拨。这些藏在比赛里的小心思，就是「策略」呀！
说不定你还和同学在小区里玩过平衡车竞速，大家用的都是同款平衡车，可每次赢的都是那个会提前看路、躲开坑洼、快到终点才加速的同学？或者你玩过遥控车竞速，明明两辆遥控车的速度一模一样，可那个会提前切近道、避开障碍物的玩家总是赢？这些藏在比赛里的小智慧，放到全世界最快的赛车比赛里，作用还要大得多呢！
其实不光是玩具赛车，连全世界最快、最顶级的场地赛车比赛——Formula 1（一级方程式，简称F1），决定胜负的也不光是赛车的速度，还有藏在比赛里的策略小秘密。今天我们就一起推开F1世界的大门，看看那些开得飞快的赛车背后，藏着多少有意思的智慧！
从玩具赛道到F1的“陆地火箭”
你肯定在玩具店见过法拉利、梅赛德斯的小赛车模型吧？这些品牌都是F1世界里最厉害的车队，每个车队有2名专职车手，还有几十名技师、策略师、工程师，大家一起为一场比赛准备好几个星期，就是为了能拿到最好的成绩。
F1可不是最近才有的比赛哦，它的第一场正式比赛要追溯到1950年的英国银石赛道，那时候的车手还要戴护目镜，赛车连安全带都没有，发动机的排量限制是1.5升，最高速度只有每小时200多公里，比现在的家用车快不了多少。70多年过去，F1已经变成了全世界科技含量最高的赛车赛事，每一辆F1赛车都是几十名工程师花几个月时间造出来的“陆地火箭”：
- 它的最高速度能到每小时370公里，也就是$370km/h$，换算成每秒的话就是$370\div3.6\approx103m/s$——你拼命跑100米需要15秒，F1赛车只需要1秒钟就能跑完，速度差不多是你的15倍；你跑1分钟的距离，它1秒钟就能跑完，比你快差不多60倍。要是F1赛车和你一起跑100米，你刚跑到半路，它早就到终点等你半天啦。
- 它的车身全部用碳纤维制造，比你的书包还轻，但是硬得能承受几吨的力，就算以每小时300公里的速度撞到护栏，车手也能安全出来。这里有个小知识点：碳纤维的强度是钢铁的5倍，但是重量只有钢铁的1/4，所以F1赛车虽然轻，但是特别结实。
- 它没有车门，车手要从车顶的开口爬进去，坐好之后用6条安全带把自己绑在座位上，还要戴头盔、穿防火服，全身上下裹得严严实实，就像一个小宇航员。比赛的时候车手要承受5个G的过弯力，相当于5个你的重量压在身上，要是你重30公斤，就是150公斤的力压在你胸口，还要握紧方向盘、集中注意力开2小时，特别累。
- 它的尾翼上有个可以开关的小翅膀，叫DRS（减阻系统），打开之后空气阻力变小，速度能快10公里左右，超车的时候特别好用，就像你跑步的时候脱掉了厚重的外套，一下子就能跑得更快。它的前翼是尖尖的，能产生“下压力”，就像吸盘一样把赛车按在赛道上，过弯的时候不会打滑飞出去，速度越快，下压力越大，最快的时候能产生好几吨的力，相当于一辆小汽车压在赛车上。
每年全世界有20多场F1比赛，跑的地方从炎热的沙漠到寒冷的雪山，从平坦的高速公路赛道到弯弯曲曲的街道赛道，每一场都像一场大冒险。有的赛道在沙漠里，比如巴林大奖赛，赛道温度能到40摄氏度，赛车的轮胎被晒得发烫，甚至能煎熟鸡蛋；有的赛道在街道上，比如摩纳哥大奖赛，赛道旁边就是豪华商店
和咖啡馆，观众站在路边就能看赛车从眼前飞过去，最近的时候赛车和你的距离不到1米，速度还那么快，风都能把你的头发吹起来；还有的赛道建在山里，比如比利时斯帕赛道，最长的一个弯道叫“艾尔罗格弯”，长达1公里，车手开到这里的时候要一直踩刹车，刹车片温度能到1000摄氏度，比烧红的铁块还烫，要是刹车失灵，赛车就会直接飞出去，特别刺激。还有一些赛道是建在普通城市街道上的，比如摩纳哥、新加坡的赛道，平时就是普通的马路，有红绿灯、有斑马线，比赛的时候才会把路封起来，装上护栏，变成F1赛道，这种赛道特别窄，超车特别难，所以排位赛的成绩特别重要，要是排位赛跑得慢，比赛的时候就算速度再快也超不过去。
你不知道的F1车手小秘密（Secrets of F1 Drivers）
你肯定好奇，开F1赛车的车手都是什么样的人？是不是都像电影里的超人一样，反应特别快、胆子特别大？没错，他们的确都经过了好几年的严格训练，甚至比专业运动员的训练还要辛苦。
首先，车手的反应速度必须特别快：职业车手的平均反应时间只有0.2秒左右，比你眨一次眼睛的时间还短。我们可以做个对比：普通人的反应时间是0.3-0.5秒，职业电竞选手的反应时间大概是0.2秒，而F1车手的反应时间比电竞选手还要快，相当于你看到前面有个坑，刚想抬脚，就已经把脚抬起来了，根本不会踩进去。车手平时会玩一种叫“反应球”的训练游戏，就是扔一个球到墙上，球弹回来的时候要立刻抓住，练的就是反应速度，顶尖车手1分钟能接住30多次，比你快3倍。
其次，车手的脖子和核心力量特别强：F1赛车过弯的时候，车手要承受5个G的过弯力，相当于5个你的重量压在你的脖子上和肚子上。要是你重30公斤，就是150公斤的力压在你身上，你还能稳稳地握住方向盘、踩住刹车吗？F1车手可以，因为他们每天都练脖子力量：比如把哑铃挂在头上转圈，或者练核心力量，让身体在过弯的时候不会晃来晃去。你去看F1车手的照片，会发现他们的脖子都特别粗，比普通人的粗两倍，就是因为长期训练的结果。甚至有车手开玩笑说，自己的脖子能扛得动一桶5升的矿泉水挂在头上，脖子一点都不酸。
还有，车手的耐力也特别好：一场F1比赛要开2小时左右，车手全程都要集中注意力，不能分心，不能犯错，相当于你上2节课，全程都要盯着黑板，不能走神，是不是特别累？而且比赛的时候赛道温度能到50摄氏度，赛车里面像个蒸笼，车手的体重一场比赛要轻2-3公斤，全是汗水流出去的。所以车手比赛的时候都会戴一个特别大的水壶，进站的时候技师会给他递水和能量胶，补充体力。
> 💡 小知识：车手的“超级装备” > F1车手的装备可都是高科技：他们穿的衣服叫Racing Suit（赛车防火服），是用航天服的材料做的，能扛住800摄氏度的高温，就算赛车突然着火，车手也能撑几十秒等救援；戴的头盔是碳纤维做的，比塑料头盔轻一半，但是硬得多，就算以每小时300公里的速度撞到东西，头盔也不会碎，还能保护车手的头不受伤；戴的手套是防火的，手上出汗也不会打滑，能牢牢握住方向盘。这些装备加起来要十几万人民币，比好多小汽车还贵呢！
比赛里你不知道的“信号旗系统”
你之前肯定见过F1比赛里，赛道边会举不同颜色的旗子，这些旗子可是赛道给车手发的“信号”哦，每个颜色都有不同的意思，车手看到之后必须立刻照做：
- 🟢 **绿旗（Green Flag）**：代表赛道没有危险，车手可以正常开，可以超车。
- 🟡 **黄旗（Yellow