体育与物理

山东省微山县西平一中　董辉　张春梅

　　大家都喜爱体育活动，通过体育锻炼能提高身体素质。然而，在我们进行体育活动时，不知你有没有想过，在体育活动中也包含许多物理知识呢！

　　一、排球中的物理知识

　　排球运动员在救球时，有时顺势来一个滚翻。摔跟头这个动作中包括了下面的物理知识。首先，人在倒地的一瞬间，触地速度是很大的，触地后竖直方向速度为零。由动量定理mv=Ft可知，冲力作用的时间t的长短，影响力F的大小。时间越短，力F越大，对地面的冲撞就越厉害，救球时来个翻滚，可延长与地面的接触时间，减小与地面的冲击力。其次，加大了与地面的接触面积，分散了受力的部位，减小对人体的损伤。再次，进行一个翻滚之后，运动员很容易在短时间内站立起来，及时恢复原来的平衡姿势。

　　二、拔河中的物理知识

　　在拔河比赛中，许多人会认为：哪队的力气大哪个队就能赢。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，双方之间的拉力并不是决定胜负的因素。对拔河的两队分别进行受力分析就可以知道，只要所受的拉力小于地面的最大静摩擦力，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。根据摩擦力的大小与接触面的动摩擦因数成正比，与接触面的压力成正比。所以队员先要穿上有凹凸花纹的鞋子，能够增大摩擦系数，是摩擦力增大；还有就是队员的体重越重，对地面的压力越大，摩擦力也会大。大人和小孩拔河时，大人与小孩受到的拉力相等，而大人获胜，关键就是由于大人的体重比小孩大。另外，在拔河比赛时，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的摩擦力，以夺取比赛的胜利。

　　三、乒乓球中的物理知识

　　在打乒乓球时，高抛发球的作用有两个方面：一是迷惑对方，分散其注意力，使对方只注意球的上抛而忽略了擦击球的瞬间动作，造成判断失误而击出高球或下网；二是加快了触球瞬间的球速，使发出的球快速并强烈旋转。将球竖直上抛，球抛得越高，球下落后速度就越大，击出的球速度也越大。加上运动员用球拍的技巧，手腕上的动作造成的旋转与不旋转，就容易造成对方判断失误。

　　四、荡秋千中的物理知识

　　您喜欢荡秋千吗？会荡秋千的人不用别人帮忙推，就能越摆越高，而不会荡秋千的人则始终也摆不起来。这是什么原因呢？会荡秋千的人从高处摆下来的时候，总是从直立到蹲下，而从最低点向上摆时身子又从蹲下到直立起来。由于从蹲下到直立时，人的重心升高，无形中就对自己做了功，增大了重力势能，因而每摆一次，秋千都使荡秋千的人自身能量增加了一些。如此循环往复，总能量越积越多，秋千就摆得越来越高了。

　　五、跳高中的物理知识

　　跳高运动员在跳高前先用脚乡向下蹬地面，脚对地面施加了一个向下的作用力，而力的作用是相互的，在这同时，地面也给人一个向上的作用力，因而运动员能够向前跃起。运动员在向上运动的过程中，受到的重力竖直向下，与速度的方向相反，因而速度减小；而运动员在下降的过程中，重力方向与速度方向相同，因而速度增大。跳高运动员的下方铺一层海绵垫，是因为海绵能随力的作用而改变形状。运动员落在海绵上，使海绵变形，把接触部分包裹起来，实际上增大了受力面积，减小了骨头所受的压强，起到保护和缓冲作用。