體育運(yùn)動(dòng)中的物理知識(shí)

高侃

【摘 要】體育是我們最喜歡的課程，平時(shí)同學(xué)們?cè)隗w育課中，進(jìn)行各種各樣的體育活動(dòng)，其實(shí)每一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)中都滲透著許多物理知識(shí)，體育與物理形同兄妹般親密。下面介紹幾個(gè)最常見(jiàn)的用到物理學(xué)原理的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。

【關(guān)鍵詞】體育運(yùn)動(dòng)；物理知識(shí)

一、舉重中的物理知識(shí)

在舉重比賽中，運(yùn)動(dòng)員上場(chǎng)之前總要在手上擦些“白粉”。這些“白粉”是鎂粉，擦過(guò)之后，可增大手與被握物體的摩擦，減少運(yùn)動(dòng)中的失誤。

二、跑步中的物理知識(shí)

短跑運(yùn)動(dòng)員在短跑時(shí)要換穿短跑運(yùn)動(dòng)鞋，這種鞋的底部安有小釘，運(yùn)動(dòng)員在高速奔跑時(shí)，小釘可以扎進(jìn)跑道，有效地防止運(yùn)動(dòng)員打滑摔倒。跑步越向內(nèi)跑道，跑的越快，這是向心力的緣故。跑到終點(diǎn)后，會(huì)繼續(xù)前進(jìn)一段路程，這是慣性在起作用。

三、游泳中的物理知識(shí)

游泳穿“鯊魚(yú)衣”在游泳比賽中，運(yùn)動(dòng)員常穿特殊的游泳衣──“鯊魚(yú)衣”。穿這種游泳衣的目的是減小運(yùn)動(dòng)員與水之間的摩擦，提高成績(jī)。

四、球、投籃、乒乓球、足球等球類(lèi)中的物理知識(shí)

1.鉛球投遠(yuǎn)

速度：速度快，瞬間爆發(fā)力，投得就遠(yuǎn)。因?yàn)槌跛俣仍酱?，?dòng)能越大，投擲的也越遠(yuǎn)。我們查閱書(shū)本知識(shí)知道S=v2Sin2a/g，當(dāng)a不變v越大S也越大。當(dāng)v不變時(shí)，a=45°時(shí)，S最大。

2.投籃：角度成450角投進(jìn)的成功率較高

距離越近，投進(jìn)的成功率。碰板時(shí)，幾度打過(guò)去，會(huì)幾度彈回來(lái)。查閱相關(guān)的知識(shí)我們作出的解答是：在碰板中，若以幾度打過(guò)去，就會(huì)以幾度返回來(lái)，這道理與光的反射定律是相似的。對(duì)于投籃距離越近，投中率越高，是因?yàn)榍蛟谇斑M(jìn)過(guò)程中還一邊不斷地下落，若距離近一些，下落的距離也會(huì)小一些，這樣命中率也就大了。

3.乒乓球中的物理知識(shí)

接球，擊球時(shí)球從運(yùn)動(dòng)→靜止，靜止→運(yùn)動(dòng)。力能使物體發(fā)生形變，球擊中網(wǎng)，網(wǎng)會(huì)發(fā)生變形。氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象，當(dāng)乒乓球癟了，放入熱水中一燙，就會(huì)恢復(fù)原狀。能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，從高出落下，再回升，勢(shì)能→動(dòng)能→勢(shì)能。越高的地方落下，轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能越大，被反彈上去越高。

4.足球中的物理知識(shí)

（1）球越滾越慢。在球場(chǎng)上踢出的球越滾越慢，最終停下來(lái)。這是因?yàn)樘叱龅淖闱蛴捎趹T性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，沿原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向繼續(xù)滾動(dòng)；而在運(yùn)動(dòng)方向上只受到了滾動(dòng)摩擦力的作用，這個(gè)阻力改變了足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，阻礙足球滾動(dòng)，使球越滾越慢，所以球最終停止運(yùn)動(dòng)。

（2）守門(mén)員接球。當(dāng)隊(duì)員大腳射門(mén)時(shí)，球速可以高達(dá)100千米/小時(shí)。如果守門(mén)員用胸部停球，那么胸部所受到的沖力將高達(dá)1500牛；如果用手接球，沖力要減少到500牛。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)手臂的運(yùn)動(dòng)可使球的制動(dòng)距離延長(zhǎng)3倍的緣故。

（3）守門(mén)員撲點(diǎn)球。守門(mén)員撲點(diǎn)球時(shí)，撲住的成功率一般只與守門(mén)員的判斷反應(yīng)能力有關(guān)，為什么呢？因?yàn)辄c(diǎn)球的位置距球門(mén)只有9.15米，射門(mén)時(shí)球速可以高達(dá)100千米/小時(shí)，這樣球到球門(mén)的時(shí)間大約是0.32秒，而人腦的反映時(shí)間大約是0.6秒，這樣足球到球門(mén)的時(shí)間就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人腦的反映時(shí)間，所以守門(mén)員根本沒(méi)有時(shí)間調(diào)整自己的意識(shí)，因此點(diǎn)球的撲住與否跟守門(mén)員對(duì)進(jìn)球方向的預(yù)先判斷直接有關(guān)。正是由于這種原因我們?cè)诳袋c(diǎn)球大戰(zhàn)時(shí)，球明明向球門(mén)左邊飛去而守門(mén)員卻撲向右邊就不足為奇了。

（4）運(yùn)動(dòng)員絆倒時(shí)前傾?？焖俦寂艿倪\(yùn)動(dòng)員被對(duì)方運(yùn)動(dòng)員的腳或身體絆住時(shí)，都是向前傾倒。出現(xiàn)這種情況的原因是：人的下半身由于被絆住而停止了運(yùn)動(dòng)，上身卻由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，于是奔跑的運(yùn)動(dòng)員絆倒時(shí)向前傾倒。

（5）噴霧療傷。在足球比賽中，運(yùn)動(dòng)員相互碰撞跌倒后，?？吹竭\(yùn)動(dòng)員雙手抱腿，在地上翻滾。這時(shí)，隊(duì)醫(yī)就會(huì)迅速進(jìn)場(chǎng)，從藥箱中取出一只瓶子，對(duì)著球員的傷痛處噴出一股白霧，一會(huì)，傷員疼痛消失，就可以重新入場(chǎng)比賽了。實(shí)際上這是因?yàn)槠恐醒b的是“冷氣霧鎮(zhèn)痛”，它是由氟氯甲烷配一些鎮(zhèn)痛治傷藥組成，這種藥液從噴嘴噴到傷處時(shí)，迅速汽化成霧狀。由于汽化要吸收大量的熱量，運(yùn)動(dòng)員受傷處溫度將急劇下降，血管收縮，神經(jīng)麻痹，于是痛感就很快消失。

（6）弧線(xiàn)球的形成。我們?cè)诳辞驎r(shí)，經(jīng)常聽(tīng)到解說(shuō)員說(shuō)：球在空中劃著美麗的弧線(xiàn)，直掛球門(mén)死角。那么球?yàn)槭裁丛诳罩袆澲利惖幕【€(xiàn)呢？那是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員在踢球時(shí)，用腳的內(nèi)側(cè)或外側(cè)摩擦球使球在空中水平方向運(yùn)動(dòng)，這樣就造成了球的水平兩側(cè)的氣流速度大小不一樣，根據(jù)氣體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系，空氣對(duì)球在水平方向上的力的大小也就不一樣，所以球在前進(jìn)的同時(shí)，還在與球前進(jìn)方向垂直的水平方向上發(fā)生彎曲，從而造成了“美麗的弧線(xiàn)”。

五、跳高、跳遠(yuǎn)中的物理知識(shí)

跳高、跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員往往選擇體重較輕的人參加，這是因?yàn)樘?、跳遠(yuǎn)時(shí)要克服重力做功。起跳的越有力，跳的越遠(yuǎn)，這是由于力的作用是相互的。

六、拔河比賽中的物理知識(shí)

兩隊(duì)拔河時(shí)，手長(zhǎng)久握住繩子會(huì)發(fā)燙，這是摩擦生熱的原因。在拔河時(shí)盡量要降低重心，這是因?yàn)橹匦脑降头€(wěn)定性越好。地面越粗糙越有利，因?yàn)槟Σ亮Φ拇笮∨c接觸面的粗糙程度有關(guān)。兩隊(duì)勢(shì)均力敵時(shí)，繩子處于靜止?fàn)顟B(tài)，二力平衡了。