體育運動中的物理知識

高侃

【摘 要】體育是我們最喜歡的課程，平時同學們在體育課中，進行各種各樣的體育活動，其實每一項體育運動中都滲透著許多物理知識，體育與物理形同兄妹般親密。下面介紹幾個最常見的用到物理學原理的運動現象。

【關鍵詞】體育運動；物理知識

一、舉重中的物理知識

在舉重比賽中，運動員上場之前總要在手上擦些“白粉”。這些“白粉”是鎂粉，擦過之后，可增大手與被握物體的摩擦，減少運動中的失誤。

二、跑步中的物理知識

短跑運動員在短跑時要換穿短跑運動鞋，這種鞋的底部安有小釘，運動員在高速奔跑時，小釘可以扎進跑道，有效地防止運動員打滑摔倒。跑步越向內跑道，跑的越快，這是向心力的緣故。跑到終點后，會繼續前進一段路程，這是慣性在起作用。

三、游泳中的物理知識

游泳穿“鯊魚衣”在游泳比賽中，運動員常穿特殊的游泳衣──“鯊魚衣”。穿這種游泳衣的目的是減小運動員與水之間的摩擦，提高成績。

四、球、投籃、乒乓球、足球等球類中的物理知識

1.鉛球投遠

速度：速度快，瞬間爆發力，投得就遠。因為初速度越大，動能越大，投擲的也越遠。我們查閱書本知識知道S=v2Sin2a/g，當a不變v越大S也越大。當v不變時，a=45°時，S最大。

2.投籃：角度成450角投進的成功率較高

距離越近，投進的成功率。碰板時，幾度打過去，會幾度彈回來。查閱相關的知識我們作出的解答是：在碰板中，若以幾度打過去，就會以幾度返回來，這道理與光的反射定律是相似的。對于投籃距離越近，投中率越高，是因為球在前進過程中還一邊不斷地下落，若距離近一些，下落的距離也會小一些，這樣命中率也就大了。

3.乒乓球中的物理知識

接球，擊球時球從運動→靜止，靜止→運動。力能使物體發生形變，球擊中網，網會發生變形。氣體的熱脹冷縮現象，當乒乓球癟了，放入熱水中一燙，就會恢復原狀。能的轉化和守恒定律，從高出落下，再回升，勢能→動能→勢能。越高的地方落下，轉化成的動能越大，被反彈上去越高。

4.足球中的物理知識

（1）球越滾越慢。在球場上踢出的球越滾越慢，最終停下來。這是因為踢出的足球由于慣性要保持原來的運動狀態，沿原來的運動方向繼續滾動；而在運動方向上只受到了滾動摩擦力的作用，這個阻力改變了足球的運動狀態，阻礙足球滾動，使球越滾越慢，所以球最終停止運動。

（2）守門員接球。當隊員大腳射門時，球速可以高達100千米/小時。如果守門員用胸部停球，那么胸部所受到的沖力將高達1500牛；如果用手接球，沖力要減少到500牛。這是因為通過手臂的運動可使球的制動距離延長3倍的緣故。

（3）守門員撲點球。守門員撲點球時，撲住的成功率一般只與守門員的判斷反應能力有關，為什么呢？因為點球的位置距球門只有9.15米，射門時球速可以高達100千米/小時，這樣球到球門的時間大約是0.32秒，而人腦的反映時間大約是0.6秒，這樣足球到球門的時間就會遠遠小于人腦的反映時間，所以守門員根本沒有時間調整自己的意識，因此點球的撲住與否跟守門員對進球方向的預先判斷直接有關。正是由于這種原因我們在看點球大戰時，球明明向球門左邊飛去而守門員卻撲向右邊就不足為奇了。

（4）運動員絆倒時前傾。快速奔跑的運動員被對方運動員的腳或身體絆住時，都是向前傾倒。出現這種情況的原因是：人的下半身由于被絆住而停止了運動，上身卻由于慣性仍保持原來的運動狀態繼續向前運動，于是奔跑的運動員絆倒時向前傾倒。

（5）噴霧療傷。在足球比賽中，運動員相互碰撞跌倒后，常看到運動員雙手抱腿，在地上翻滾。這時，隊醫就會迅速進場，從藥箱中取出一只瓶子，對著球員的傷痛處噴出一股白霧，一會，傷員疼痛消失，就可以重新入場比賽了。實際上這是因為瓶中裝的是“冷氣霧鎮痛”，它是由氟氯甲烷配一些鎮痛治傷藥組成，這種藥液從噴嘴噴到傷處時，迅速汽化成霧狀。由于汽化要吸收大量的熱量，運動員受傷處溫度將急劇下降，血管收縮，神經麻痹，于是痛感就很快消失。

（6）弧線球的形成。我們在看球時，經常聽到解說員說：球在空中劃著美麗的弧線，直掛球門死角。那么球為什么在空中劃著美麗的弧線呢？那是因為運動員在踢球時，用腳的內側或外側摩擦球使球在空中水平方向運動，這樣就造成了球的水平兩側的氣流速度大小不一樣，根據氣體流速與壓強的關系，空氣對球在水平方向上的力的大小也就不一樣，所以球在前進的同時，還在與球前進方向垂直的水平方向上發生彎曲，從而造成了“美麗的弧線”。

五、跳高、跳遠中的物理知識

跳高、跳遠運動員往往選擇體重較輕的人參加，這是因為跳高、跳遠時要克服重力做功。起跳的越有力，跳的越遠，這是由于力的作用是相互的。

六、拔河比賽中的物理知識

兩隊拔河時，手長久握住繩子會發燙，這是摩擦生熱的原因。在拔河時盡量要降低重心，這是因為重心越低穩定性越好。地面越粗糙越有利，因為摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關。兩隊勢均力敵時，繩子處于靜止狀態，二力平衡了。