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体育运动中的物理知识

体育运动中的物理知识
山东省微山县西平一中 张春梅 董辉
 体育是我们最喜欢的课程,平时同学们在体育课中,进行各种各样的体育活动,其实每一项体育运动中都渗透着许多物理知识。体育与物理形同兄妹般亲密。下面介绍几个最常见的用到物理学原理的运动现象:
   一、举重中的物理知识
   在举重比赛中,运动员上场之前总要在手上擦些“白粉”。这些“白粉”是镁粉,擦过之后,可增大手与被握物体的摩擦,减少运动中的失误。
   二、跑步中的物理知识
   短跑运动员在短跑时要换穿短跑运动鞋,这种鞋的底部安有小钉,运动员在高速奔跑时,小钉可以扎进跑道,有效地防止运动员打滑摔倒。跑步越向内跑道,跑的越快,这是向心力的缘故。跑到终点后,会继续前进一段路程,这是惯性在起作用。
   三、游泳中的物理知识
   游泳穿“鲨鱼衣”在游泳比赛中,运动员常穿特殊的游泳衣──“鲨鱼衣”。穿这种游泳衣的目的是减小运动员与水之间的摩擦,提高成绩。
   四、球、投篮、乒乓球、足球等球类中的物理知识
   (一)铅球投远
   速度:速度快,瞬间爆发力,投得就远。因为初速度越大,动能越大,投掷的也越远。我们查阅书本知识知道S=v2Sin2a/g,当a不变v越大S也越大。当v不变时,a=45°时,S最大。
   (二)投篮:角度成450角投进的成功率较高
   距离越近,投进的成功率。碰板时,几度打过去,会几度弹回来。查阅相关的知识我们作出的解答是:在碰板中,若以几度打过去,就会以几度返回来,这道理与光的反射定律是相似的。对于投篮距离越近,投中率越高,是因为球在前进过程中还一边不断地下落,若距离近一些,下落的距离也会小一些,这样命中率也就大了。
   (三)乒乓球中的物理知识
   接球,击球时球从运动→静止,静止→运动。力能使物体发生形变,球击中网,网会发生变形。气体的热胀冷缩现象,当乒乓球瘪了,放入热水中一烫,就会恢复原状。能的转化和守恒定律,从高出落下,再回升,势能→动能→势能。越高的地方落下,转化成的动能越大,被反弹上去越高。
   (四)足球中的物理知识
   1.球越滚越慢。在球场上踢出的球越滚越慢,最终停下来。这是因为踢出的足球由于惯性要保持原来的运动状态,沿原来的运动方向继续滚动;而在运动方向上只受到了滚动摩擦力的作用,这个阻力改变了足球的运动状态,阻碍足球滚动,使球越滚越慢,所以球最终停止运动。
   2.守门员接球。当队员大脚射门时,球速可以高达100千米/小时。如果守门员用胸部停球,那么胸部所受到的冲力将高达1500牛;如果用手接球,冲力要减少到500牛。这是因为通过手臂的运动可使球的制动距离延长3倍的缘故。
   3.守门员扑点球。守门员扑点球时,扑住的成功率一般只与守门员的判断反应能力有关,为什么呢?因为点球的位置距球门只有915米,射门时球速可以高达100千米/小时,这样球到球门的时间大约是032秒,而人脑的反映时间大约是06秒,这样足球到球门的时间就会远远小于人脑的反映时间,所以守门员根本没有时间调整自己的意识,因此点球的扑住与否跟守门员对进球方向的预先判断直接有关。正是由于这种原因我们在看点球大战时,球明明向球门左边飞去而守门员却扑向右边就不足为奇了。
   4.运动员绊倒时前倾。快速奔跑的运动员被对方运动员的脚或身体绊住时,都是向前倾倒。出现这种情况的原因是:人的下半身由于被绊住而停止了运动,上身却由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动,于是奔跑的运动员绊倒时向前倾倒。
   5.喷雾疗伤。在足球比赛中,运动员相互碰撞跌倒后,常看到运动员双手抱腿,在地上翻滚。这时,队医就会迅速进场,从药箱中取出一只瓶子,对着球员的伤痛处喷出一股白雾,一会,伤员疼痛消失,就可以重新入场比赛了。实际上这是因为瓶中装的是“冷气雾镇痛”,它是由氟氯甲烷配一些镇痛治伤药组成,这种药液从喷嘴喷到伤处时,迅速汽化成雾状。由于汽化要吸收大量的热量,运动员受伤处温度将急剧下降,血管收缩,神经麻痹,于是痛感就很快消失。
   6.弧线球的形成。我们在看球时,经常听到解说员说:球在空中划着美丽的弧线,直挂球门死角。那么球为什么在空中划着美丽的弧线呢?那是因为运动员在踢球时,用脚的内侧或外侧摩擦球使球在空中水平方向运动,这样就造成了球的水平两侧的气流速度大小不一样,根据气体流速与压强的关系,空气对球在水平方向上的力的大小也就不一样,所以球在前进的同时,还在与球前进方向垂直的水平方向上发生弯曲,从而造成了“美丽的弧线”。
   五、跳高、跳远中的物理知识
   跳高、跳远运动员往往选择体重较轻的人参加,这是因为跳高、跳远时要克服重力做功。起跳的越有力,跳的越远,这是由于力的作用是相互的。
   六、拔河比赛中的物理知识
   两队拔河时,手长久握住绳子会发烫,这是摩擦生热的原因。在拔河时尽量要降低重心,这是因为重心越低稳定性越好。地面越粗糙越有利,因为摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。两队势均力敌时,绳子处于静止状态,二力平衡了。
 
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