足球場(chǎng)上的物理知識(shí)
生命在于運(yùn)動(dòng),體育項(xiàng)目不但能夠鍛煉人身體,同時(shí)也可以學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)。足球是很多人喜歡的運(yùn)動(dòng)之一,大家在體育場(chǎng)邊或是電視機(jī)旁看著你喜歡的球隊(duì)比賽時(shí),估計(jì)很少會(huì)有人去思考足球運(yùn)動(dòng)與物理之間存在什么關(guān)系。很少有人會(huì)想過(guò)用物理眼光來(lái)欣賞足球運(yùn)動(dòng)。其實(shí),足球運(yùn)動(dòng)包含了很多物理知識(shí)。
1、守門員接球
當(dāng)隊(duì)員大腳射門時(shí),球速可以高達(dá)100千米/小時(shí)。如果守門員用胸部停球,那么胸部所受到的沖力將高達(dá)1500牛;如果用手接球,沖力要減少到500牛。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)手臂的運(yùn)動(dòng)可使球的制動(dòng)距離延長(zhǎng)3倍的緣故。
2、守門員撲點(diǎn)球
守門員撲點(diǎn)球時(shí),撲住的成功率一般只與守門員的判斷反應(yīng)能力有關(guān),為什么呢?因?yàn)辄c(diǎn)球的位置距球門只有9.15米,射門時(shí)球速可以高達(dá)100千米/小時(shí),這樣球到球門的時(shí)間大約是0.32秒,而人腦的反映時(shí)間大約是0.6秒,這樣足球到球門的時(shí)間就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人腦的反映時(shí)間,所以守門員根本沒有時(shí)間調(diào)整自己的意識(shí),因此點(diǎn)球的撲住與否跟守門員對(duì)進(jìn)球方向的預(yù)先判斷直接有關(guān)。正是由于這種原因我們?cè)诳袋c(diǎn)球大戰(zhàn)時(shí),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。
3、球越滾越慢
在球場(chǎng)上踢出的球越滾越慢,最終停下來(lái)。這是因?yàn)樘叱龅淖闱蛴捎趹T性要保持原來(lái)的`運(yùn)動(dòng)狀態(tài),沿原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向繼續(xù)滾動(dòng);而在運(yùn)動(dòng)方向上只受到了滾動(dòng)摩擦力的作用,這個(gè)阻力改變了足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),阻礙足球滾動(dòng),使球越滾越慢,所以球最終停止運(yùn)動(dòng)。
4、球在下落后,每次上升的高度都比上一次低
可以用能量的觀點(diǎn)來(lái)分析:球在下落時(shí),由于球和空氣之間克服摩擦,要損失一部分機(jī)械能;同時(shí)球在碰撞地面時(shí),也要損失一部分機(jī)械能,這樣球的機(jī)械能就逐漸減少,所以球上升的高度將越來(lái)越小。
5 、運(yùn)動(dòng)員絆倒時(shí)前傾
快速奔跑的運(yùn)動(dòng)員被對(duì)方運(yùn)動(dòng)員的腳或身體絆住時(shí),都是向前傾倒。出現(xiàn)這種情況的原因是:人的下半身由于被絆住而停止了運(yùn)動(dòng),上身卻由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),于是奔跑的運(yùn)動(dòng)員絆倒時(shí)向前傾倒。
6、弧線球的形成
我們?cè)诳辞驎r(shí),經(jīng)常聽到解說(shuō)員說(shuō):球在空中劃著美麗的弧線,直掛球門死角。那么球?yàn)槭裁丛诳罩袆澲利惖幕【呢?那是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員在踢球時(shí),用腳的內(nèi)側(cè)或外側(cè)摩擦球使球在空中水平方向運(yùn)動(dòng),這樣就造成了球的水平兩側(cè)的氣流速度大小不一樣,根據(jù)氣體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系,空氣對(duì)球在水平方向上的力的大小也就不一樣,所以球在前進(jìn)的同時(shí),還在與球前進(jìn)方向垂直的水平方向上發(fā)生彎曲,從而造成了“美麗的弧線”。
其實(shí),在足球場(chǎng)上還有很多物理常識(shí)性內(nèi)容,只要用心就可以發(fā)現(xiàn)很多有趣的物理現(xiàn)象,大家在看球時(shí),可以從不同的角度去觀察,多加思考其中的奧秘,與物理進(jìn)行關(guān)聯(lián)肯定可以收獲不少,同時(shí)在娛樂(lè)中學(xué)習(xí)必定非常有趣。
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