排球運動中涉及的物理知識及解釋

郭潤博

長沙外國語學校

排球運動中涉及的物理知識及解釋

郭潤博

長沙外國語學校

排球運動蘊含的物理學知識非常多，對排球運動中的物理知識進行研究是有深刻的意義。本文主要分析了力的作用、拋體運動、沖量與動量、能量轉化，以期進一步提高強化人們的排球競技的能力。

排球運動；物理知識；力

引言

排球是一種廣為流傳的體育運動項目，主要是由人們的雙手進行發球、墊球、傳球、扣球、攔網等一系列動作來完成防守、進攻。鑒于此，可以發現排球運動對人們的身體力量的把握能力以及技能要求較高，這就需要對排球運動中包含的物理學知識進行合理的剖析，挖掘出可以提升我們排球運動成績的方法［1］。

1.力的作用

從物理學的角度上來看力，力其實就是對物體的運動狀態進行改變的主要原因，也就是在一個物體處于均勻加速或者靜止狀態的情況下，如果不對物體施加一個外力，物體的運動狀態就會一直保持下去，不會發生任何的改變。按照牛頓力學作用力衱加速度的關系，即F=ma，再配之V=v0+at。并且在物體的加速度不是為0的時候，才會致使物體發生變化，從而導致物體的運動狀態產生相應的改變。換句話說，要想物體的運動狀態發生改變。這就需要的物體施加一個外力，即F。比如在船行駛于湖面上時，要想船進行運動，這就需要使用船槳對湖水進行外力的施加，而這個外力的是一個向后的推力，這樣才會讓湖水給船施加一個向前運動的力。并且船運動的關鍵條件：湖水對船的阻力＜船槳對湖水施加的向后的力。另一方面，在實際的排球運動的過程中，需要在手部迅速擊打排球的基礎上，幫助排球獲得一個較大的加速度，使排球可以更好的運動。與此同時，按照牛頓的第三定律，我們可以知道例的作用其實是相互的，每一個作用力均會存在一個與它大小相等并且方向相反的反作用力。其實就是在對物體進行力的施加時，被施力的物體也會給施力的物體一個方向相反，但是大小相同的力。就比如在我們跑步時，我們需要由腳在地面施加一個向后的作用力，這樣地面就會給我們的一個大小相同，并且向前的作用力，只有在這樣的作用下，我們才會向前奔跑而不是向后。鑒于此在，要想讓排球在運動的過程中，依照我們預期的軌道進行，這就需要在軌跡上為排球施加一個作用力［2］。

2.拋體運動

在物理學上，拋體運動其實就是在一個物體在不受其他外力，只受重力作用，并且其初始速度和重力的方向并不在一條直線上進行運動。其中拋體運動也被分為斜拋運動、平拋運動。與此同時，拋體運動也可以被分為豎直方向上的勻變速直線運動以及水平方向上的勻速直線運動。另一方面，在物體不斷進行下落時，物體的豎直方向上的速度會在一定程度上得以上升，而其水平方向上的速度則維持不變，合速度和水平面的夾角就會相應增加。

3.沖量與動量

沖量與動量作為我們對物體受力情況以及物體速度之間變化的研究規律，也被作為物體運動過程中必須要遵守的物理規律，其物理公式表示為p=mv。其中沖量是力與時間之間累積效應的量度。在通常情況下，人們會認為在一個較短的時間內，力的方向、大小是不會發生任何變化的，上述的物流公式就可以被簡化為I= Ft。比如在物理知識的學習過程中，往往會遇到兩個具有彈力的小球的碰撞問題。先將兩個小球作為一個整體，然后依據動量守恒定律，就可以對碰撞后的小球速度進行求解。

4.能量轉化

能量轉化以及能力守恒作為自然界中最為基本的定律之一，是我們對研究能量變化的基礎［3］。作為自然界的一條普遍適用的定律，能力守恒以及轉化規律是我們需要進一步研究的難點，也被作為我們求解物理問題的科學手段之一。比如在對一個正在進行上拋小球的研究過程中，由于在進行上拋的小球只受到重力的作用，小球的速度就會進行不斷的減小，把動能進一步轉變為重力勢能，而在小球運動至最高點的情況下，小球的此時的速度也會降為0，將重力勢能徹底的轉換為了動能。同時，在小球運動至0勢能面的情況下時，小球的重力勢能以及徹底的轉變為了動能。在對排球運動中涉及的物理知識的研究過程中，需要在能量轉變以及守恒方程，也就是在動能上升或者降低的時候，重力勢能也會相應的降低或者上升。比如在排球運動中，讓運動員戴保護手套，有效利用手套中的棉布來提高其手部的彈性，即使在排球與手發生碰撞時，可以通過將手部的彈性增大，進一步強化作用力的時間，降低排球對運動員手部的作用力，起到保護手部的目的。

5.總結

綜上所述，在實際的排球運動中，排球的運動旋轉角度、類型、力度、速度以及運動變化的方向均在進行不斷的變化，對排球運動員的綜合素質要求很高。我們需要對排球運動過程中擊打的整個過程的變化規律進行研究，幫助運動員對排球運動中蘊含的相關物理學知識進行認識、了解，強化人們的排球競技的水平。

［1］荊克堯，姜振強，劉溢鑫.排球運動中涉及的物理知識及解析［J］.中學物理教學參考，2016，01（2）∶39-43.

［2］肖鵬軍，邢瑞煜，呂中戰.物理學知識在體育運動中的應用及解讀［J］.改革與開放，2015，12（5）∶111-114.

［3］尚振豐，王欣，趙洪波，李丹.趣味運動中的物理知識——抓住教育時機進行物理教學的嘗試［J］.物理教學，2015，23（11）∶81-86.

郭潤博（1998-），漢族，湖南長沙人，長沙外國語學校，學生，研究方向：物理。