力学,就在你我周围

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1、力学，就在你我周围PB05000824尹诗流力学在人们的日常生活中扮演着重要的角色，在各个方面都起了很大的作用。今天，我介绍几个简单的力学在体育运动中的应用。旋转的小小乒乓球,曾为我国的外交事业做出了突出贡献,也为我国带来了很多的荣誉,被誉为"国球".其打法变化多端,如发球抢攻打法,弧圈球打法等.其中弧圈球的运动规律并不都是一样:有的降落弧度大，有的入台后几乎平行台面而冲出。这里面包含很多物理原理。弧圈球的弧度比一般球的高，而且上旋较为强烈。乒乓球的重量仅为2.5g,直径3.8cm,要使它旋转,必须施加一个力矩.为了使球产生强烈的旋转,首

2、先应加强使球旋转的力.这个力的大小,与球拍擦击速度及时间有关:擦击速度越大、时间越短,则作用力就越大,出球旋转越快；这个使球旋转的力,还与球拍表面的结构有关:球拍摩擦系数越大，对球的牵引力也越大。用表面光滑的木板击球，无论怎样使劲想让球产生强烈的旋转，结果总是徒劳的。而用一块粘性较大的反胶皮海棉拍去擦击乒乓球，即使稍稍用力，球也会明显旋转。使球产生强烈旋转的另一途径是尽量加大力臂。作用力的方向与球正切时，力臂最长，等于球的半径。所以打球时，总是要求尽量使力臂接近半径的长度（当然，过于接近球的半径，给予球的作用力反而变得最小，以致于不能使球

3、旋转，甚至连网也过不去）。乒乓球的旋转，还与作用力的方向有关。弧圈球所受的使其旋转向上的力越大，球的上旋性就越强，飞行的弧度也就越高。上弧球入台时球与台产生了水平向后的摩擦力，它与球自身的重力合成为对球台的向后下方的力，而球台也相应对球产生等值的反向的作用力，因而球入台后，跳得低而且远。但过强的前冲力将使乒乓球入台后几乎平行于球台的平面而冲出。踢足球的同学一定听过“香蕉球”。其实“香蕉球”的奥秘很简单。如果你经常观看足球比赛的话，一定见过罚前场直接任意球。这时候，通常是防守方五六个球员在球门前组成一道“人墙”，挡住进球路线。进攻方的主罚队

4、员，起脚一记劲射，球绕过了“人墙”，眼看要偏离球门飞出，却又沿弧线拐过弯来直入球门，让守门员措手不及，眼睁睁地看着球进了大门。这就是颇为神奇的“香蕉球”。为什么足球会在空中沿弧线飞行呢？原来，罚“香蕉球”的时候，运动员并不是拔脚踢中足球的中心，而是稍稍偏向一侧，同时用脚背摩擦足球，使球在空气中前进的同时还不断地旋转。这时，一方面空气迎着球向后流动，另一方面，由于空气与球之间的摩擦，球周围的空气又会被带着一起旋转。这样，球一侧空气的流动速度加快，而另一侧空气的流动速度减慢。由于足球两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产生的压强也不一样，于

5、是，足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。乒乓球中，运动员在削球或拉弧圈球时，球的线路会改变，道理与“香蕉球”一样。运动会上最热闹的地方一定是拔河比赛的现场，各班总是选一些比较胖的同学来参加，其实这种作法不是科学的。拔河比赛是比力气吗？很多人会说：当然是比哪一队的力气大喽！实际上，这个问题并不那么简单。根据牛顿第三定律（即当物体甲给物体乙一个作用力时，物体乙必然同时给物体甲一个反作用力，作用力与反作用力大小相等，方向相反，且在同一直线上），对于拔河的两个队，甲对乙施加了多大拉力，乙对甲也同时产生一样大小的拉力。可见，双方之

6、间的拉力并不是决定胜负的因素。对两队进行受力分析就可以知道，只要所受的拉力小于与地面的最大摩擦力，就不会被拉动。因此，增大与地面的摩擦力就成了胜负的关键。首先，穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子，能够增大摩擦系数，使摩擦力增大；还有就是队员的体重越重，对地面的压力越大，摩擦力也会增大。大人和小孩拔河时，大人很容易获胜，关键就是由于大人的体重比小孩大。另外，在拔河比赛中，胜负在很大程度上还取决于人们的技巧。比如，脚使劲蹬地，在短时间内可以对地面产生超过自己体重的压力。再如，人向后仰，借助对方的拉力来增大对地面的压力，等等。其目的都是尽量增大地面对脚底

7、的摩擦力，以夺取比赛的胜利。在田竞场地上观看跳高的同学要问跳高运动员为什么要助跑?在体育比赛中，跳远的运动员选择较长的助跑距离，而跳高运动员的助跑距离则要短得多。如果选择较长的助跑距离，是否就跳不高呢？跳高运动员能腾起越过横杆，靠的是助跑的惯性力和起跳蹬地的支撑反作用力。由于惯性力的方向是水平向前的，而支撑反作用力是垂直（或近似垂直）向上的，所以起跳后身体重心沿着一个抛物线轨迹运动。这个抛物线轨迹的高度，取决于起跳时腾起初速度和腾起角的大小，也就是说，腾起初速度和腾起角是增加跳高高度的关键。一般说来，应该尽可能增大这两项数值。最大腾起角为

8、90度。然而，由于跳高不是单纯的垂直向上运动，越过横杆还必须有一个向前的力量；再则，还须充分利用水平速度来增大腾起初速度，因此，腾起角应小于90度。至于腾起初速度，则和运动员的素质和技术的熟练