物理知識在體育運動中幾點應(yīng)用

1、物理知識在體育運動中幾點應(yīng)用物理學(xué)既是一門實驗科學(xué)，又是一門應(yīng)用科學(xué)。物理學(xué)的 應(yīng)用已滲透到社會生活的各個方面。其中在體育運動中的應(yīng) 用尤為廣泛。在體育運動和體育訓(xùn)練中的各種運動器械上， 都存在著運動者的舉、壓、推、拉、跑、蹬、踢、打、擊、 投、彈跳等動作。這些運動都包含著豐富而深奧的物理知識, 如果運動者懂得這些知識并加以運用，就能提高自己的運動 成績和競技水平。一，牛頓第一定律在體育中的應(yīng)用牛頓第一定律指出，任何物體在不受外力作用時都保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)，直到有外力迫使它改變這 種狀態(tài)為止。在實際應(yīng)用中”不受外力作用”應(yīng)理解成為物體所受 到的力作用相互抵消。如放在場地上的足球，

2、它所受到的重 力作用與地面對它的支持力作用相平衡，它就保持靜止?fàn)?態(tài)。如果足球不再受到其它外力的作用，它就永遠保持靜止 的狀態(tài)。即物體具有保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)就 稱為慣性。慣性是物體固有的屬性，質(zhì)量是慣性的量度。常 遇到慣性的問題，如在短跑比賽后，人體不能立即停下來； 跳高比賽中運動員的助跑，其目的是為了提髙速度，增加動 力，可以使運動員跳得更髙；舉重運動員在提杠鈴或上舉杠 鈴時為什么要注意用大力氣，把握杠鈴的運動狀態(tài)，即克服 運動狀態(tài)使之進入運動狀態(tài)，一旦杠鈴進入運動狀態(tài)，就要 求運動員保持舉杠鈴時動作的連貫性，中間稍有停頓，不僅 不能完成動作，還可能導(dǎo)致比賽的失敗。這說明當(dāng)人的

3、身體 的某一部分受到外力作用時，身體的另一部分不能立即隨之 改變。二，牛頓第三定律在體育中的應(yīng)用物體間力的作用是相互的。兩力的大小相等，方向相反, 并作用在同一條直線上。牛頓第三定律表明了力是物體間的相互作用。相互作用 力總是等大反向共線。在走、跑、跳等動作中，人體所獲得 的動力是人蹬地過程中，地面給人體的反作用力。要獲得較 大的反作用力作為人體運動的動力，必須加大人的蹬地力。 為了尋求更大的反作用力，實踐中釆用了一些措施，創(chuàng)造某 種良好的作用條件。例如，選擇堅硬的場地，在跑鞋上，跳 鞋上安裝釘子，起跳時用起跑器。三，圓周運動在體育運動中的應(yīng)用物體做圓周運動時，速度的方向沿著圓周的切線方向不

4、斷變化，因而存在向心加速度，其大小為a=v2/r，方向指向 圓心。此時物體受到外力的作用，這個外力的方向也是指向 圓心，大小為f=ma=mv2/r,這個力叫做向心力。由此可知物體做圓周運動的必要條件是物體必須受到 一個與速度方向垂直的外力作用，才能不斷改變速度的方 向。如果作用力與速度方向平行，這個力就只能改變速度的 大小而不改變速度的方向。人帶動鏈球作圓周運動時，手臂 通過對球施加向心力，不斷改變球的運動方向，使得球得以 實現(xiàn)圓周運動。當(dāng)手放開后，鏈球所受到的合外力等于零， 由于慣性的緣故沿切線方向飛出去。四，動量定理在體育運動中的應(yīng)用物體動量的增量等于物體所受到的合外力的沖量各種落地緩沖動

5、作就是典型的動量定理的應(yīng)用例子。由 動量定理可知，如果動量的變化量是一個常量，即沖量會值 也是一個常量。這是延長作用時間，就可以減少沖力的大小。 如落地動作，一般要求從前腳掌著地，迅速過渡到全腳掌， 同時屈膝伸踝，其目的就是延長與地面的作用時間，減少沖 力對人體的影響。又如接高速來球時，當(dāng)手接球的同時曲肘 加收，順勢接球，可延長手與球的作用時間，從而減少球?qū)?手的沖力作用。各種球類運動中的許多動作屬于沖擊性動 作，如排球中的發(fā)球、扣球；足球比賽中的踢球、頂球；乒 乓球、棒球、冰球、網(wǎng)球等的擊球動作。根據(jù)比賽的技術(shù)。 戰(zhàn)術(shù)要求，想要調(diào)整完成這些動作時的沖力大小、方向以及 作用時間，以使球獲得不同

6、的動量。五，摩擦力在體育中的應(yīng)用相互摩擦的兩個物體，在接觸面上發(fā)生的阻礙相對運動或阻礙相對運動趨勢的力叫做摩擦力。摩擦力的大小跟壓力 的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。任何物體在運動過程中都要受到摩擦力的作用，參入各 種運動的運動者和運動器械也會受到摩擦力的作用。舉重 擦”白粉”在舉重比賽中，運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 被握物的摩擦，減少運動中的失誤。費爾普斯游泳穿”鯊魚 衣”在游泳比賽中，運動員常穿特殊的游泳衣一"鯊魚 衣”。穿這種游泳衣的目的是減小運動員與水之間的摩擦， 提高成績。短跑穿釘鞋短跑運動員在短跑時要換穿短跑運動鞋，這種

7、鞋的底部安有小釘，運動員在高速奔跑時，小釘可以扎進跑道，有效地防止運動員打滑摔倒,增大了摩擦力。六，流體力學(xué)在體育運動的應(yīng)用氣體的流速越大，壓強越小(伯努利方程：pl+pghl + ( p vln /2) =p2+pgh2+ ( p v2n /2),方程式中，p 是壓強，p是液體密度，h是到參考面的高度，v是液體速 度。)。如果你經(jīng)?？醋闱虮荣惖脑?，你會發(fā)現(xiàn)一個很有趣的現(xiàn) 象。當(dāng)”人墻"擋在進攻隊員的前面時，進攻方的隊員，起 腳一記勁射，球繞過了”人墻”。從守門員的角度看上去， 足球或許高出橫梁，或許飛出球門外。眼看要偏離球門飛出， 誰知道，在一瞬間，足球的運動軌跡突然發(fā)生改變，或似

8、電 梯急墜，或似圓月彎刀，足球在守門員的目瞪口呆中應(yīng)聲入 網(wǎng)。這就是頗為神奇的”香蕉球”。'香蕉球”是怎么產(chǎn)生的呢？其實這也是物理學(xué)在體 育中應(yīng)用的經(jīng)典實例。運動員踢”香蕉球”的時候，并不是 拔腳踢中足球的中心，而是稍稍偏向一側(cè)，同時用腳背摩擦 足球，使球在空氣中前進的同時還不斷地旋轉(zhuǎn)。這時，一方 面空氣迎著球向后流動，另一方面，由于空氣與球之間的摩 擦，球周圍的空氣又會被帶著一起旋轉(zhuǎn)。這樣，球一側(cè)空氣 的流動速度加快，而另一側(cè)空氣的流動速度減慢。由于足球 兩側(cè)空氣的流動速度不一樣，它們對足球所產(chǎn)生的壓強也不 一樣，于是，足球在空氣壓力的作用下，被迫向空氣流速大 的一側(cè)轉(zhuǎn)彎了。以上是我