晓云1123
体育运动中的力学知识 想必在同学之间一定有很多热爱体育运动的吧,可就在你们挥洒汗水的时候,有没有想到过于物理的联系呢?其实在体育运动和体育训练中的各种运动器械上,都存在着运动者的举、压、推、拉、跑、蹬、踢、打、击、投、弹跳等力的作用。与力有关的这些运动都包含着丰富而深奥的物理知识,如果运动者懂得这些知识并加以运用,必会提高自己的运动成绩和竞技水平。特别是在提倡素质教育、重视学生能力教学的今天,如果我们学生能在课外积极地了解有关的这方面知识,必会提高我们参入运动的积极性。因为这样不仅可以锻炼身体的目的,还可以使我们感到学有所用、学有所得,便于巩固学到的科学文化知识,既然这样又何乐而不为呢。下面我们来谈谈物理知识在体育运动中的一些应用。一、物理中的“速度” 物理学里,速度是用来反映物体运动快慢的物理量。运动场上的各种运动几乎都有一个速度快慢的问题。所以各种球类运动中的“快攻战术”就是利用速度的定义,快速奔跑、快速移动、摆脱对手、寻求空挡,达到完成“快攻”的目的。所谓“快攻”,就是运动员在运动过程中增大运动速度,即进行加速运动。根据牛顿第二定律,运动员进行加速运动,必须用力;如果运动员在运动过程中匀速运动,则不需要用力。在激烈的比赛中,为了达到目的,某一方队员常常利用这方面的知识来实施战术,俩队员相互配合,采取一队员在运动过程中不断加速,给对方比赛队员施加心理压力,迫使对方队员也加速,消耗对方队员的体力或造成对方队员犯规;而另一队员则进行匀速运动,保存体力,达到最后胜利的目的。例如,2000悉尼奥运会上,我国优秀运动员王丽萍就是靠队友的配合而获得20公理竞走冠军的。二、物理中的“摩擦力” 物理学里,摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关。任何物体在运动过程中都要受到摩擦力的作用,参入各种运动的运动者和运动器械也会受到摩擦力的作用。 有些运动项目,为了提高运动者的成绩,需要增大摩擦力。例如,在百米赛跑中,运动者必须穿着底上带有鞋钉的跑鞋;还有体操运动员和举重运动员在比赛之前,总是要在手上抹些镁粉,这样做的目的都是为了增大摩擦力便于提高运动成绩。采取的方法都是增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。特别是体操运动员在杠上做回环动作时,手握杠又不能太紧(即不能增大手对杠的压力来增大摩擦),所以,在手上抹些镁粉来增大摩擦就显得尤为重要。还有球类运动的一些器械,在制造时,都考虑到了增大摩擦的因素。例如,足球守门员戴的手套、篮球表面上的花纹、乒乓球正胶球拍胶皮上的胶粒长短和反胶球拍胶皮上的粘性度、铅球表面铸造得很粗糙等,都是采取增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。三、 物理中的“惯性” 任何物体都具有惯性,运动着的物体具有继续保持运动状态的性质。惯性即有利,又有害。运动员在运动场上进行的各种项目的运动,有时要利用惯性,有时又要防止惯性,才能提高运动成绩和竞技水平。例如,跳高、跳远及标枪运动中的助跑过程,且标枪运动员在投标枪之前,手臂要尽量向后伸摆,这些必要的动作都是为了利用惯性。而运动员在跑到百米冲刺的终点时,不能及时停下来,还得逐渐减速地跑一段距离;篮球运动员在进行三步上篮时,投篮的一瞬间不能正对篮环中心,否则由于惯性,反而投不中,而是要落后篮环中心一点投球,这些都是为了防止惯性。还有投掷铁饼的选手,为了提高比赛成绩,在规定的圆圈内做加速旋转动作,目的是为了增大铁饼出手时的初始速度;而铁饼出手后,为了确保自己不离开圆圈内,还得继续转几圈,所以,铁饼选手为了获得好的成绩,即要利用惯性,又要防止惯性。 四、物理中的“功能原理”及“机械能守恒” 所谓功能原理,就是外力对物体做的功等于物体机械能的增加。当没有外力对物体做功时, 物体机械能不变,即机械能守恒。机械能又包括动能、重力势能和弹性势能,且物体在运动 过程中,动能、重力势能和弹性势能可以相互转化。例如,跳水运动员为了获得足够的高度, 在起跳前,必须用力向下蹬跳板,将跳板的弹性势能最终转化为自己的重力势能,便于在空 中做旋转动作。在举重运动中,运动员对杠铃做的功等于增加杠铃的重力势能与增加自己的 重力势能之和。由于杠铃比较重,运动员要想获得成功,一般要经过三个阶段。在第二个阶 段中,由于杠铃增加的高度最大,运动员需做的功也最多,难度当然最大。所以,我们经常 看到,运动员在完成第二个阶段的瞬间,都要将双脚前后分开,这样做的目的是为了降低一 点高度,减少一点重力势能的增量,便于杠铃能举过自己的头顶。为了顺利地完成第三个阶 段,双脚也不能分得太开,否则会增加最后阶段的难度。还有跳高、跳远以及各种投掷体的 运动等都含有此方面的知识内容。 物理中的“冲量”及“转动惯量” 物理学里的冲量等于作用在物体上的力与力的作用时间的乘积,作用在物体上的冲量等于动量的改变量。当动量的改变量一定时,如果力的作用时间越长,则作用在物体上的力越小。冲量定律的这种特例在各种体育器械及运动中的应用非常普遍。例如,供跳高运动员着地用的海绵垫、供跳远运动员着地用的沙坑,都是为了延长力的作用时间,从而减小运动员着地时受到的作用力,确保运动员着地时不受损伤。还有在篮球运动中,运动员在接已方队员传过来的篮球时,双手往往要伸前顺着来球的运动方向后移接球。这样做的目的也是为了延长篮球对手的作用力时间,从而减小篮球对手的作用力大小,便于稳稳地接住飞来的篮球。我们还经常看到,在比赛场上,有经验的运动员在场地上摔倒时,会顺势翻滚来延长着地的时间,从而减小地面对人体的作用力。在羽毛球、乒乓球、网球、排球等运动中,选手们在击球的瞬间,球的运动情况都含有冲量定律的内容。 如果物体受到某一力矩的作用,此物体就会围绕某一固定轴旋转。当转动惯量一定时,力矩越大,则旋转越强烈。例如,乒乓球选手拉的弧圈球,都是设法引用球拍给乒乓球以摩擦,对乒乓球施一力矩的作用而产生的。现在,国际乒联决定,改“小球”为“大球”后,由于“大球”的转动惯量比“小球”的转动惯量大,所以,球的旋转没有以前强烈。还有足球运动员射门和排球运动员发球时,为了造成对方球员接球的难度,都会适当地给球一力矩的作用,使球产生旋转。还有铁饼选手在投掷的一瞬间,也要给铁饼一力矩的作用,使铁饼在空中加速旋转,从而提高比赛成绩。 如果正在旋转着的物体,不受力矩的作用,则转动惯量与角加速度的乘积是一恒量。当旋转着的物体转动惯量增大时,物体的旋转就会减慢。跳水运动员落水和体操运动员着地时,都要利用到这方面的知识。因为,他们在空中都要进行旋转动作,跳水运动员要获得最佳的落水效果,落水时,必须尽量避免旋转;而体操运动员要保证着地时立稳,也要避免旋转,所以,他们在入水和着地的瞬间,都采用伸长四肢的办法来增大身体的转动惯量,从而减小旋转速度。确保顺利完成比赛。兴趣,最终达到培养创造性复合型人材和增强全体国民的体能的目标要求。五、借足球讲解压强知识 对于许多足球爱好者来说,香蕉球一定对他们具有很大的吸引力。确实,在国际赛场上,一场关键的比赛,用香蕉球破门,对于球迷来说是最大的享受了。看球绕过人墙,眼见球就要打飞,突然变向,球拐入了死角,守门员没有反应。那么下面就让我们来研究一下这个美妙的香蕉球吧。首先我们要来了解一下伯努利原理:在水流或气流中,如果速度小,压强就打;速度大,压强就小。球员在击球时,用脚的内侧将球搓起来。而当球在空中旋转时,球的两侧就一边速度大,一边速度小。所以根据伯努利原理,球在空中就会受到一个横向的压力差,而在水平方向上,压力的方向与球的运动方向相反,在空中不断在水平方向上减速。所以在观众的眼中,看到的先是按击出方向运动,然后在空中变线,从而出现了美丽的香蕉球。懂了这个道理,也许你也能踢出香蕉球呢! 通过上文的分析,我想同学们一定对力学在运动中的应用有了初步认识吧,但上面的知识只是九牛一毛,希望同学们能在课外积极了解这些知识,这样既能提高自己的竞技水平,同样能锻炼身体,提高效率,在以后的学习生活中助我们一臂之力。
キーちゃん
力学知识在日常生产、生活和现代科技中应用非常广泛,主要有(1)体育运动方面:如跳高、跳水、体操、铅球、标枪等;(2)天体物理方面:如天体的运行、一些星体的发现、人类的太空活动等;(3)交通安全方面:汽车制动、安全距离、限速等. 1.重力的应用 我们生活在地球上,重力无处不在.如工人师傅在砌墙时,常常利用重锤线来检验墙身是否竖直,这是充分利用重力的方向是竖直向下这一原理;羽毛球的下端做得重一些,这是利用降低重心使球在下落过程中保护羽毛;汽车驾驶员在下坡时关闭发动机还能继续滑行,这是利用重力的作用而节省能源;在农业生产中的抛秧技术也是利用重力的方向竖直向下.假如没有重力,世界不可想象,水不能倒进嘴里,人们起跳后无法落回地面,飞舞的尘土会永远漂浮在空中,整个自然界将是一片混浊.在讲授重力时,要让学生展开热烈的讨论,充分挖掘学生的想象力,知道重力与我们的生产生活实际密切相关. 2.摩擦力的应用 摩擦力是一个重要的力,它在社会生产生活实际中应用非常广泛.如人们行走时,在光滑的地面上行走十分困难,这是因为接触面摩擦太小的缘故;汽车上坡打滑时,在路面上撒些粗石子或垫上稻草,汽车就能顺利前进,这是靠增大粗糙程度而增大摩擦力;鞋底做成各种花纹也是增大接触面的粗糙程度而增大摩擦;滑冰运动员穿的滑冰鞋安装滚珠是变滑动摩擦为滚动摩擦,从而减少摩擦而增大滑行速度;各类机器中加润滑油是为了减小齿轮间的摩擦,保证机器的良好运行.可见,人类的生产生活实际都与摩擦力有关,有益的摩擦要充分利用,有害的摩擦要尽量减少. 3.弹力的应用 利用弹力可进行一系列社会生产生活活动,力有大小、方向、作用点.如高大的建筑需要打牢基础,桥梁设计需要精确计算各部分的受力大小;拔河需要用粗大一些绳子,防止拉力过大导致断裂;高压线的中心要加一根较粗的钢丝,才能支撑较大的架设跨度;运动员在瞬间产生的爆发力等等. 可见,物理力学知识生产和生活实际中是很有用的,从宇宙天体到微观的分子、原子处处存在着各种各样的力,教师只要将课本知识与生产生活实际有机地结合起来,就能极大地激发学生的学习兴趣,从而培养他们树立崇尚科学、研究科学、应用科学精神.
感谢生活赋予我的一切一切,感谢我拥有可以发现世间美丽的眼睛;感谢我拥有可以聆听美丽音符的耳朵;感谢我拥有健步如飞的腿,让我可以跋涉千里;感谢我拥有可以描绘七彩天
美,是一个十分诱人的字眼儿,也是一个迷人的迷。古往今来,它与人们的生活密不可分地连在了一起。大概所有的人都会同意生活中不能没有美,所以,人们说话,写文章也就经常
不好意思,打扰一下,请问你弄好了吗?能不能给我发一下,急用,谢谢
压力应对方式最合理的方法:1、首先要保持好的心态,积极面对难题,正确认识自己:对自己的身体素质、知识才能、社会适应力等要有自知之明,尽量避免做一些力所不及的事情
我曾经听说过这样一则交通安全事故:那是一个晴朗的日子,一个男孩骑着自行车,不知要去哪儿,由于他骑得太快了,差一点儿就撞上了斑马路上的行人。行人劝他不要骑得那么快