體育運動中的物理原理

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，獲獎牌總數第一。其實，在平時生活中觀看體育比賽已經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。參加過學校運動會百米賽跑的同學一定知道，計時員一定要從看到發令槍“冒煙”時開始計時，而不是在聽到發令的“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“快攻戰術”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。

摩擦在體育中的應用

摩擦力的大小跟壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關。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的跑鞋；體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。

慣性在體育中的應用

一切物體都有保持原運動狀態的性質。這種性質叫慣性。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中心。而是要落后籃環中心一點投球。這些都是為了防止慣性(由于慣性，正對籃環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，在規定的圓圈內做加速旋轉動作，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，還得繼續轉幾圈，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。兩臂的擺動，是在調整重心作用線，使之通過支撐面，以恢復平衡。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系。如果你能用科學的觀點來審視體育運動中的有關問題，將對你掌握物理知識有很大的幫助，你會發現物理無處不在。

責任編輯 程 哲