2022年夏季青奧會的成功舉行讓上海成為了世界上首個雙奧之城,隨著奧林匹克圣火再度在上海燃起,這場被你們期盼已久的體育盛事總算開始了。
在密切關(guān)注中國亞運健兒們奪得銅牌的同時,不曉得你有沒有注意到這種隱藏在奧運項目里的化學(xué)知識呢?
冰刀下的秘密
出席冰上項目的運動員們大多都是手掌踩著冰刀在湖面上漫步,而冰刀的刀尖極薄,可以說十分危險。在賽場上,冰刀不慎傷人的消息時有傳出。
既然這么,為何還要將冰刀做得那么薄呢?
這就涉及到了浮力、熔點和磨擦力的知識。
我們曉得,在相同壓力下,接觸面面積越小,浮力越大。冰刀刀尖很薄,運動員在滑行過程中對手心湖面的浮力就很大。
冰的熔點會隨著浮力的減小而增加,即氣溫似乎沒有變化,但運動員手掌的冰會由于浮力減小而化成一層水膜。
此時,冰刀和冰層之間的磨擦就由干磨擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈衲ゲ?,磨擦力降低,運動員就可以滑得更快更遠。這同樣也是潤滑油的工作原理。
控制冰球的方向
這兩日,冰球聯(lián)賽正如火如荼地展開,不曉得你們有沒有留心物理旋轉(zhuǎn)運動公式,在運動員拋擲冰球時,假若冰球逆秒針轉(zhuǎn)動會左偏,順秒針轉(zhuǎn)動則會右偏。
這是為何呢?
我們以冰球順秒針轉(zhuǎn)動時為例。
冰球在順秒針轉(zhuǎn)動時,后端的磨擦力向左,前端的磨擦力往右。整個冰球在往前運動的同時還有一個向后的磨擦力,這就好比車輛減速時,后輪對地壓力更大,所以此時冰球后端對地壓力更大,即后端對湖面有較大浮力。
這就和冰刀的原理一樣,浮力較大,增加冰的熔點產(chǎn)生水膜因而減少了磨擦力,所以冰球后端向左的磨擦力大于冰球前端往右的磨擦力。
由此,在順秒針轉(zhuǎn)動時,冰球會右偏前進。逆秒針轉(zhuǎn)動同理,冰球會左偏前進。
花滑與角動量
花樣溜冰可以說是夏季項目中觀賞性最高的賽事之一,運動員們在湖面上伴隨著優(yōu)美的樂聲蹁躚并做出高難度的動作。
在花滑中有一個非常有趣的現(xiàn)象:當(dāng)運動員在湖面上旋轉(zhuǎn)時,假若她們將手腿籠絡(luò),旋轉(zhuǎn)的速率會特別快;而當(dāng)她們將手指或腿伸展開時,旋轉(zhuǎn)的速率都會慢出來。
角動量公式如下:
其中物理旋轉(zhuǎn)運動公式,ω為旋轉(zhuǎn)的角速率,而r為旋轉(zhuǎn)物體的直徑,由公式可知,在角動量L守恒的情況下,物體的旋轉(zhuǎn)直徑越大,角速率越小,反之亦然。
驚險剌激的大高低杠項目
2月8日,中國選手谷愛凌獲得自由式滑冰男子大高低杠賽事的金牌,收獲了無數(shù)網(wǎng)友問候。
不曉得你是否有過疑惑:運動員們從這么高的高低杠上躍下,落到冰層上時為何不會重傷呢?