許海玲
在北京舉辦的第29屆奧林匹克運動會上。我國運動健兒獲得了46枚金牌、15枚銀牌、22枚銅牌,獲獎牌總數(shù)第一。其實,在平時生活中觀看體育比賽已經(jīng)成為我們生活的一項需求。你知道嗎,許多運動項目中蘊涵著物理原理呢!
速度在體育中的應(yīng)用
速度是用來反映物體運動快慢的物理量。運動場上的各種運動幾乎都有一個速度快慢的問題。例如田徑運動中所有的徑賽、皮劃艇和游泳比賽等,都是以計時的多少來確定運動員的快慢和比賽成績的。參加過學(xué)校運動會百米賽跑的同學(xué)一定知道,計時員一定要從看到發(fā)令槍“冒煙”時開始計時,而不是在聽到發(fā)令的“槍聲”時開始計時,就是由于光在空氣中的傳播速度比聲音的傳播速度要快得多,計時員看發(fā)令槍“冒煙”計時比聽“槍聲”計時要準確得多。
各種球類運動中的“快攻戰(zhàn)術(shù)”也利用了速度。所謂“快攻”。就是運動員在運動過程中增大運動速度,即進行加速運動,快速奔跑、快速移動、擺脫對手、尋求空擋,達到完成“快攻”的目的。
摩擦在體育中的應(yīng)用
摩擦力的大小跟壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。任何物體在運動過程中都要受到摩擦力的作用。許多運動項目,為了提高運動員的成績,需要增大摩擦。例如,在百米賽跑中,運動員必須穿著底上帶有鞋釘?shù)呐苄惑w操運動員和舉重運動員在比賽之前,總是要在手上抹些鎂粉,這樣做的目的都是為了增大摩擦以提高運動成績。一些球類運動器械,在制造時,也都考慮到了增大摩擦的因素。例如,足球守門員戴的手套、籃球表面上的花紋、乒乓球正膠球拍膠皮上的膠粒長短和反膠球拍膠皮上的粘性度、鉛球表面鑄造得很粗糙等,都是采取增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦的。
慣性在體育中的應(yīng)用
一切物體都有保持原運動狀態(tài)的性質(zhì)。這種性質(zhì)叫慣性。運動員在運動場上進行的各種項目的運動,有時要利用慣性,有時又要防止慣性。這樣才能提高運動成績和競技水平。例如,跳高、跳遠及標槍運動中的助跑過程,標槍運動員在投標槍之前,手臂要盡量向后伸擺,這些動作都是為了利用慣性。而運動員在跑到百米沖刺的終點時,不能及時停下來。還得逐漸減速地跑一段距離;籃球運動員在進行三步上籃時,投籃的一瞬間不能正對籃環(huán)中心。而是要落后籃環(huán)中心一點投球。這些都是為了防止慣性(由于慣性,正對籃環(huán)中心投籃反而投不中)。還有投擲鐵餅的選手,為了提高比賽成績,在規(guī)定的圓圈內(nèi)做加速旋轉(zhuǎn)動作,目的是為了增大鐵餅出手時的初始速度,而鐵餅出手后,為了確保自己不離開圓圈內(nèi),還得繼續(xù)轉(zhuǎn)幾圈,所以,鐵餅選手為了獲得好的成績,即要利用慣性,又要防止慣性。
平衡在體育中的應(yīng)用
任何物體要保持平衡,物體的重力作用線(通過重心的豎直線)必須通過支撐面(物體與支持著它的物體的接觸面)。如果物體重力作用線不通過支撐面,這個物體就要倒下來。體操運動員在表演平衡木時,運動員始終要使自己身體重力作用線通過支撐面,這支撐面就是平衡木。平衡木很窄,給人的支撐面極小,使身體重心恰巧落在平衡木上就很難,身體隨時有倒下去的危險。生活的經(jīng)驗告訴我們,當身體搖晃要倒下時,人們往往擺動兩臂,使身體重新站穩(wěn)。兩臂的擺動,是在調(diào)整重心作用線,使之通過支撐面,以恢復(fù)平衡。所以體操運動員在平衡木上,常常會有這樣的動作。雜技演員走鋼絲,也會伸開雙臂左右擺動來掌握重心,保持平衡。有時他們手中拿著長長的竹竿,或者花傘、彩扇等,這些物品起著“延長手臂”的作用,是幫助身體平衡的輔助工具。
豐富多彩的體育運動與物理知識有著密切的聯(lián)系。如果你能用科學(xué)的觀點來審視體育運動中的有關(guān)問題,將對你掌握物理知識有很大的幫助,你會發(fā)現(xiàn)物理無處不在。
責(zé)任編輯程哲
中學(xué)生數(shù)理化·八年級物理人教版2009年6期