物理與體育密不可分,體育活動中處處可見物理知識。 下面我們摘錄一些常見的運動項目來分析一下運動中的身體知識。
在籃球運動中,運球和投籃是常見的動作,這些動作都蘊含著身體知識。 當球落到地面時,當球接觸地面時,球對地面施加向下的力。 根據牛頓第三定律,地面同時會對球施加一個向上的反作用力。 在球的上升過程中,由于空氣阻力等因素,球的上升高度必須小于其下降高度。 因此,為了使球的上升高度等于下降高度。 擊球的球員經常對球施加向下的力。 投籃時,籃球受到投手手指的作用力,導致其旋轉并滑出。 整個過程滿足角動量守恒定律。 籃球飛行過程中有兩種運動形式,從投籃者到籃板的平移和籃球本身的旋轉。 由于旋轉的原因,籃球的整體飛行速度是不同的。 底部比頂部大。 當籃球接觸籃板時,底部受力較大,大大消耗了自身的動能。 它的速度會迅速下降,更容易掉進籃子里。
乒乓球
旋轉球經常出現在乒乓球運動中。 旋轉球分為上旋轉球、后旋轉球和側旋轉球。 以上旋球為例,當球與球拍接觸時,如果將球拍向上拉,則乒乓球與球拍接觸時受到的力為自身重力、垂直向上的摩擦力和水平向左力。 這三個力的彈力形成一定方向的合力,球在合力的作用下將逆時針旋轉。 如果在球與球拍接觸的瞬間,球拍向球施加某個方向的力,使球受到該方向的摩擦力,則球在合力作用下會產生后旋和側旋。
現場活動
以立定跳遠為例。 立定跳遠是通過站立擺臂起跳來完成的。 手臂的擺動在這個過程中起著至關重要的作用。 根據能量守恒定律,運動員自身的能量是恒定的。 起飛時,他的能量轉化為動能和重力勢能。 當運動員揮動手臂時,他的身體會受到合力的作用。 合力確實起作用。 當運動員起跳時,其能量大于合力。 合力越大,做功越大,運動員起跳時獲得的動能也越大。 他跳到袁那里去。 所以了解起飛時如何擺動手臂以獲得最大起飛速度非常重要。
體操還涉及到很多身體知識,比如旋轉。 當運動員自身旋轉時,角動量守恒定律得到滿足。 為了完成旋轉,他需要張開雙臂。 旋轉后,需要彎曲手臂或放下手臂。 原因:雙臂張開時,慣性矩大,角速度小。 旋轉后乒乓球角動量守恒,為了獲得較大的角速度,需要將手臂彎曲或降低以減小轉動慣量。 如果運動員在旋轉時移動,則涉及平移和旋轉。 對于運動員來說,他的整個運動形式是平動與旋轉疊加的組合運動。
蹦床過程是一個能量轉換過程。 運動員跌倒時,重力勢能轉化為動能,因此運動員跌倒時必須彎曲雙腿,使重心向下移動。 當他接觸到蹦床時乒乓球角動量守恒,動能轉化為彈性勢能。 在彈力的作用下,運動員被彈起,彈性勢能轉化為動能。 由于上升過程中的空氣阻力、摩擦力等阻力因素,它上升的高度必須小于開始下降時的高度。 這時,為了增加上升高度,運動員在與蹦床接觸時會用力推蹦床。 根據牛頓第三定律,他不可避免地會受到蹦床施加在他身上的反作用力。 這個力會做功,所以運動員上升時的動能是彈性勢能和反作用力所做的功共同轉化,所以動能增加,上升高度增加。
復習問題以鞏固
【例】關于體育運動的物理原理,下列說法不正確的是( )
A、運動員開始百米賽跑時,起跑快意味著起跑加速度大。
B. 在拔河比賽中,獲勝的一方用力拉繩子。
C、舉重比賽時,運動員在手上擦一些“鎂粉”,以吸收水分,增加摩擦力。
D、跳高比賽時使用厚墊子,以減少運動員落地時的沖擊力。
答案:B
【分析】第一步,測試你的物理知識,選擇錯誤的選項。
第二步,繩索的受力特性是繩索各處張力相等。 無論如何拉動,TA = TB(為了與阻力F區別,繩索的拉力用T表示)。 至于為什么一方最終會走向另一方,原因是兩者克服拉力所能承受的最大阻力,即靜摩擦力不同。 與B項的表述不符。
因此,選擇B選項。
原標題:公共機構公共基礎知識:體育賽事中的物理原理