高侃
【摘 要】體育是我們最喜歡的課程,平時同學(xué)們在體育課中,進(jìn)行各種各樣的體育活動,其實(shí)每一項體育運(yùn)動中都滲透著許多物理知識,體育與物理形同兄妹般親密。下面介紹幾個最常見的用到物理學(xué)原理的運(yùn)動現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】體育運(yùn)動;物理知識
一、舉重中的物理知識
在舉重比賽中,運(yùn)動員上場之前總要在手上擦些“白粉”。這些“白粉”是鎂粉,擦過之后,可增大手與被握物體的摩擦,減少運(yùn)動中的失誤。
二、跑步中的物理知識
短跑運(yùn)動員在短跑時要換穿短跑運(yùn)動鞋,這種鞋的底部安有小釘,運(yùn)動員在高速奔跑時,小釘可以扎進(jìn)跑道,有效地防止運(yùn)動員打滑摔倒。跑步越向內(nèi)跑道,跑的越快,這是向心力的緣故。跑到終點(diǎn)后,會繼續(xù)前進(jìn)一段路程,這是慣性在起作用。
三、游泳中的物理知識
游泳穿“鯊魚衣”在游泳比賽中,運(yùn)動員常穿特殊的游泳衣──“鯊魚衣”。穿這種游泳衣的目的是減小運(yùn)動員與水之間的摩擦,提高成績。
四、球、投籃、乒乓球、足球等球類中的物理知識
1.鉛球投遠(yuǎn)
速度:速度快,瞬間爆發(fā)力,投得就遠(yuǎn)。因為初速度越大,動能越大,投擲的也越遠(yuǎn)。我們查閱書本知識知道S=v2Sin2a/g,當(dāng)a不變v越大S也越大。當(dāng)v不變時,a=45°時,S最大。
2.投籃:角度成450角投進(jìn)的成功率較高
距離越近,投進(jìn)的成功率。碰板時,幾度打過去,會幾度彈回來。查閱相關(guān)的知識我們作出的解答是:在碰板中,若以幾度打過去,就會以幾度返回來,這道理與光的反射定律是相似的。對于投籃距離越近,投中率越高,是因為球在前進(jìn)過程中還一邊不斷地下落,若距離近一些,下落的距離也會小一些,這樣命中率也就大了。
3.乒乓球中的物理知識
接球,擊球時球從運(yùn)動→靜止,靜止→運(yùn)動。力能使物體發(fā)生形變,球擊中網(wǎng),網(wǎng)會發(fā)生變形。氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象,當(dāng)乒乓球癟了,放入熱水中一燙,就會恢復(fù)原狀。能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,從高出落下,再回升,勢能→動能→勢能。越高的地方落下,轉(zhuǎn)化成的動能越大,被反彈上去越高。
4.足球中的物理知識
(1)球越滾越慢。在球場上踢出的球越滾越慢,最終停下來。這是因為踢出的足球由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),沿原來的運(yùn)動方向繼續(xù)滾動;而在運(yùn)動方向上只受到了滾動摩擦力的作用,這個阻力改變了足球的運(yùn)動狀態(tài),阻礙足球滾動,使球越滾越慢,所以球最終停止運(yùn)動。
(2)守門員接球。當(dāng)隊員大腳射門時,球速可以高達(dá)100千米/小時。如果守門員用胸部停球,那么胸部所受到的沖力將高達(dá)1500牛;如果用手接球,沖力要減少到500牛。這是因為通過手臂的運(yùn)動可使球的制動距離延長3倍的緣故。
(3)守門員撲點(diǎn)球。守門員撲點(diǎn)球時,撲住的成功率一般只與守門員的判斷反應(yīng)能力有關(guān),為什么呢?因為點(diǎn)球的位置距球門只有9.15米,射門時球速可以高達(dá)100千米/小時,這樣球到球門的時間大約是0.32秒,而人腦的反映時間大約是0.6秒,這樣足球到球門的時間就會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人腦的反映時間,所以守門員根本沒有時間調(diào)整自己的意識,因此點(diǎn)球的撲住與否跟守門員對進(jìn)球方向的預(yù)先判斷直接有關(guān)。正是由于這種原因我們在看點(diǎn)球大戰(zhàn)時,球明明向球門左邊飛去而守門員卻撲向右邊就不足為奇了。
(4)運(yùn)動員絆倒時前傾。快速奔跑的運(yùn)動員被對方運(yùn)動員的腳或身體絆住時,都是向前傾倒。出現(xiàn)這種情況的原因是:人的下半身由于被絆住而停止了運(yùn)動,上身卻由于慣性仍保持原來的運(yùn)動狀態(tài)繼續(xù)向前運(yùn)動,于是奔跑的運(yùn)動員絆倒時向前傾倒。
(5)噴霧療傷。在足球比賽中,運(yùn)動員相互碰撞跌倒后,??吹竭\(yùn)動員雙手抱腿,在地上翻滾。這時,隊醫(yī)就會迅速進(jìn)場,從藥箱中取出一只瓶子,對著球員的傷痛處噴出一股白霧,一會,傷員疼痛消失,就可以重新入場比賽了。實(shí)際上這是因為瓶中裝的是“冷氣霧鎮(zhèn)痛”,它是由氟氯甲烷配一些鎮(zhèn)痛治傷藥組成,這種藥液從噴嘴噴到傷處時,迅速汽化成霧狀。由于汽化要吸收大量的熱量,運(yùn)動員受傷處溫度將急劇下降,血管收縮,神經(jīng)麻痹,于是痛感就很快消失。
(6)弧線球的形成。我們在看球時,經(jīng)常聽到解說員說:球在空中劃著美麗的弧線,直掛球門死角。那么球為什么在空中劃著美麗的弧線呢?那是因為運(yùn)動員在踢球時,用腳的內(nèi)側(cè)或外側(cè)摩擦球使球在空中水平方向運(yùn)動,這樣就造成了球的水平兩側(cè)的氣流速度大小不一樣,根據(jù)氣體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系,空氣對球在水平方向上的力的大小也就不一樣,所以球在前進(jìn)的同時,還在與球前進(jìn)方向垂直的水平方向上發(fā)生彎曲,從而造成了“美麗的弧線”。
五、跳高、跳遠(yuǎn)中的物理知識
跳高、跳遠(yuǎn)運(yùn)動員往往選擇體重較輕的人參加,這是因為跳高、跳遠(yuǎn)時要克服重力做功。起跳的越有力,跳的越遠(yuǎn),這是由于力的作用是相互的。
六、拔河比賽中的物理知識
兩隊拔河時,手長久握住繩子會發(fā)燙,這是摩擦生熱的原因。在拔河時盡量要降低重心,這是因為重心越低穩(wěn)定性越好。地面越粗糙越有利,因為摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。兩隊勢均力敵時,繩子處于靜止?fàn)顟B(tài),二力平衡了。