体育运动中的物理知识
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。
一、举重中的物理知识
1在举重比赛中,运动员上场之前总要在手上擦些“碳酸镁”,人们通常又称之为“镁粉”。碳酸镁质量很轻,具有很强的吸湿作用。运动员在比赛时,手掌心常会冒汗,这对体操和举重运动员来说非常不利。因为湿滑的掌心会使摩擦力减小,使得运动员握不住器械,不仅影响动作的质量,严重时还会使运动员从器械上跌落下来,造成失误,甚至受伤。碳酸镁能吸去掌心汗水,同时还会增加掌心与器械之间的摩擦力。这样,运动员就能握紧器械,有利于提高动作的质量。
2举重的基本原理是应用经典力学方法建立搬举动作的力学模型,定义下肢与地面夹○
角θ为广义坐标,考虑均匀举重方式,假定重物提升y1和躯干角α与θ的微分约束关系,通过对多刚体系统动力学方程求解,求得髋角β的加速度曲线及髋部的内力和内力矩,并求得便于深入讨论力学及理解析表达式.通过分析表明,举重动作髋部内力、内力矩大小主要和举重时角加速度有关,尽量控制以均匀方式举重方式是举重的理想方式.
二、跑步中的物理知识
1摩擦力: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。跑步快慢,需要根据双脚与地面的摩擦力大小。穿钉鞋跑步可增大摩擦。若鞋底较滑,摩擦力小,不利于跑步。
2惯性: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。
3压强:跑步50米,脚跟不着面,脚尖着地为了增大压强○
4加速度:起跑时要增大加速度,即启动快。
5惯性:跑到终点后,会继续前进一段路程。
三、游泳中的物理知识
1减小摩擦力:游泳时戴游泳帽,穿游泳衣。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。
2增加摩擦力:穿着衣服游泳阻力较大,游得慢
3作用力与反作用力:人四肢对水有向后的力的作用,水对人有向前的推力作用
4自由落体和竖直上抛:跳水运动
四、球、投篮、乒乓球、足球等球类中的物理知识
①力能改变物体的运动状态
②力能使物体发生形变
③接球,击球时球从运动→静止,静止→运动
④球击中网,网会发生变形
⑤斜抛:以一定的角度投掷,射程越远。
⑥机械能:动能和势能相互转化
(一)铅球(标枪)
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2
S=vSin2a/g,当a不变v越大S也越大。当v不变时,a=45°时,S最大。
弧线越高,球的'爆发力越大。
(二)投篮:角度成45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
1接球,击球时球从运动→静止,静止→运动。
2力能使物体发生形变,球击中网,网会发生变形。
3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。
4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9.15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0.32秒,而人脑的反映时间大约是0.6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。
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