體育運動中物理知識的應(yīng)用

精品文檔-下載后可編輯體育運動中物理知識的應(yīng)用投擲鉛球運用的物理知識

一、投擲鉛球時的角度應(yīng)該是多少

在物理學(xué)習(xí)中討論過斜拋運動的問題：將物體以一定的速率斜向上拋出，如果空氣阻力可以忽略，則仰角為多大時拋出的距離最遠？答案為45°。但是，投擲鉛球的情況不同，鉛球的投擲點即出手點不是在地面上，而是離地有一定高度。所以，以同一出手速率作45°及40°仰角投擲，當(dāng)落回投擲點同一水平面時，水平距離以45°者較大。但是，當(dāng)它們落到地面時，水平距離卻是40°者較大。通過復(fù)雜的計算，可以得到以下的結(jié)論：投擲鉛球獲得最大的距離，其出手的仰角應(yīng)小于45°。這角度隨鉛球出手速度的增大而增大，而隨出手高度的增大而減小。對出手高度為1.7m～2m，而出手速度為8m／s～14m／s的人來說，出手仰角應(yīng)為38°～42°。

二、投擲鉛球為什么要滑步

在體育運動中，投擲手榴彈和標(biāo)槍的運動員，大都是來用助跑的方法，在快速奔跑中把投擲物投擲出去。這是為了使投擲物在出手以前就有較高的運動速度，再加上運動員有力的投擲動作，運用力的合成與分解投擲物獲得了更大的合力，投擲物就能飛得更遠。投擲鉛球時，運動員被限制在固定半徑的投擲圈內(nèi)，根本無法通過助跑來提高鉛球的初速度。如果站在那兒不動，把處于靜止?fàn)顟B(tài)的鉛球投擲出去，那是投擲不遠的。在物理學(xué)中動量定理：Ft=mv，由此可知，要使鉛球在出手前就有較大的運動速度，必須增加給鉛球施加作用力的時間（在作用力不變的情況下）。所以，鉛球運動員大都是采用背向滑步的方法：先把上身扭轉(zhuǎn)過來，背向投擲方向，然后擺腿、滑步、前沖，再用力推出鉛球。通過這一系列的動作，使鉛球在被推出前就已具有較大的運動速度。

乒乓球運動與物理知識

一、物理知識與球拍的選擇

選擇一個適合自己的球拍能更快的提高運動水平。在運動中不同的人對球有不同的打法和不同的理解，技術(shù)動作也各不相同。對快攻型選手，要求爭取時間使打出的球速度快，具有較大的威脅，這樣就要求選擇能產(chǎn)生強彈力的較硬的球拍。對削球型選手和以弧線球取勝的選手，主要是使球在運行過程中產(chǎn)生高速自轉(zhuǎn)來增強攻擊能力，這時選擇的球拍要有較大的動摩擦系數(shù)，且質(zhì)地較軟的球拍，讓球可在拍面上產(chǎn)生較長時間接觸，使摩擦力對球的作用時間能更長，從而產(chǎn)生更強的旋轉(zhuǎn)。

二、力矩與乒乓球的旋轉(zhuǎn)

在乒乓球運動中，旋轉(zhuǎn)球是克敵制勝的法寶，那么如何使球能在前進中旋轉(zhuǎn)呢？如圖1所示，給物體施加一個過質(zhì)心“O”點的推力，該物體就只能沿力的方向平動。

如圖2所示，給物體施加一個偏離質(zhì)心“O”點的作用力，物體就可在F作用下既平動又產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。其轉(zhuǎn)動效果由F對O點產(chǎn)生的力矩的大小決定。由以上分析可知，要使乒乓球旋轉(zhuǎn)起來，則要求給球施加一個不通過其球心的力的作用。

三、摩擦力與球的轉(zhuǎn)動

從前面的分析可知，使球轉(zhuǎn)動的關(guān)鍵在于作用在球上的力不通過球心，而這個力從何而來呢？這個力來源于球拍對球的摩擦力。如圖3、圖4、圖5所示，在拍擊球的同時，使拍對球有相對運動就能產(chǎn)生摩擦力。

如圖3所示，拍擊球的瞬間向上拉動球拍，則球受彈力F彈和摩擦力F摩。兩個力的作用，F(xiàn)彈過球心不產(chǎn)生力矩，球在F摩力作用下向前飛行的同時，f’與球相切，產(chǎn)生使球逆時針旋轉(zhuǎn)的效果，這即是乒乓球運動中的上旋球。

同理，只要在拍擊球瞬間向不同方向拉動球拍，就會使球產(chǎn)生不同方向且與球相切的摩擦力（如圖4、5所示）。

實際上在乒乓球運動中，切、削、搓、拉、帶、提等技術(shù)動作都是指拍與球接觸瞬間拍與球產(chǎn)生的側(cè)向相對運動，從而使球受側(cè)向摩擦力作用，而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。

運用力學(xué)原理糾正單杠騎撐前回環(huán)錯誤動作

在高中體育教學(xué)中教授單杠騎撐前回環(huán)技術(shù)時，練習(xí)者容易出現(xiàn)身體重心不能提高，前腿不向前邁，上體不向前快速前倒；后半周前面腿不能及時前伸下壓，不能完成回環(huán)等錯誤動作。出現(xiàn)這些情況時我們往往是按照教材中的動作要領(lǐng)進行改正錯誤，但經(jīng)過較長的實踐后，我們發(fā)現(xiàn)高中學(xué)生具有一定的物理知識，運用運動力學(xué)原理來糾正上述錯誤能起到事半功倍的效果。下面就談一下自己的做法：

（一）根據(jù)運動力學(xué)原理講述的動作要領(lǐng)，讓學(xué)生想著動作觀看示范動作，使其建立正確的動作表象。（二）重心不提高，前腿不向前邁，上體不能前倒，完不成回環(huán)可采?。簬椭哒驹诰毩?xí)者前方一手托住腳一手扶其小腿后部，要求練習(xí)者兩臂伸直撐杠頂肩，提高身體重心，挺胸前跨，增加敢于前跨的信心。（三）后半周前腳不能及時前伸下壓增加重力矩可采?。簬椭哒驹诟芎笸芯毩?xí)者背部，讓他體會伸