體育運動中的物理知識研究

李冰

摘 要 物理作為一門研究自然性科學的學科，是其他學科展開研究和進一步發展的理論性基礎，同時對于人民的日常生產和生活也有著十分重要的作用。本文以乒乓球、拔河運動、足球三項體育運動為例，詳細探討和分析了其中的高中物理學知識，希望通過本文的研究和分析不管是對物理知識的鞏固，還是對于體育運動的發展都可以起到一定的促進作用和借鑒意義。

關鍵詞 物理 體育運動 物理知識

中圖分類號：G852 文獻標識碼：A

隨著時代的發展以及人民生活水平和質量的不斷提高，體育運動成為了人民休閑生活中不可缺少的重要組成部分，但是由于在我國高中物理教學中嚴重缺少與體育運動有機結合的教學課程，使得人們對于體育運動中的物理學知識一知半解。在此基礎上，本文以乒乓球、拔河運動以及足球為例展開了相應的研究和分析。

1乒乓球中的物理知識分析

作為我國國球的乒乓球是一項廣受國民喜愛的運動之一，在乒乓球的運動中也存在著非常多的物理知識，其中主要分為兩個方面：

1.1踩癟的乒乓球復原中的物理原理

經常玩兵乓球的人都知道，當不小心將乒乓球踩癟或者是乒乓球表面凹凸不平時，可以將其浸泡在熱水中，一段時間以后，乒乓球就會復原。這一現象就是充分體現了物理學知識中的熱脹冷縮原理，由于乒乓球是一個密封的球體，當將其浸泡在熱水中時，其中的氣體就會由于熱脹冷縮而發生膨脹，迫使球體復原。

1.2處于運動狀態中乒乓球的物理原理

在乒乓球比賽中，發球的好壞在很大程度決定了其勝負情況，因此，本文以發球時的乒乓球為例，分析了其中的物理原理，具體內容如下所示：

首先是乒乓球上拋階段。運動員在發球時一般都會將球向上拋出，在這個工程中，其向上運動時，其動能呈現出逐漸減少的趨勢，重力勢能處于不斷增加的過程，當球體處于最高點時，其動能基本為0，而重力勢能達到最大，動能轉換成為了相等的重力勢能。

其次是乒乓球下落到與球拍接觸之前的過程。在此過程中，球體從高處下落，其速度越來越快，高度逐漸減少，其重力勢能呈現出不斷變小的過程，而此時的動能呈現出不斷增加的趨勢，重力勢能又轉換為基本相等的動能。

再次是乒乓球拍與球體接觸到其發生形變最大之前的階段。在此過程中兵乓球的速度逐漸減小，動能也隨之減少，其由于和乒乓球發生接觸而發生的變形越來越大，這也就是說其彈性勢能逐漸變大，此時的乒乓球是由動能轉化為基本一致的彈性勢能。

最后是乒乓球變形達到最高水平到恢復原狀之前的階段。在此過程中，由于和球拍接觸產生的變形越來越小，其彈性也越來越小，而其速度呈現出越來越大的趨勢，由此可以看出兵乓球的彈性勢能轉換為了動能。再加上球拍所帶來的外作用力，就使得乒乓球發射出去。

上述主要體現了物理學科中的能量轉換以及守恒的原理。通過對上述情況的研究和分析，不僅可以鞏固物理學知識，同時還可以為運動員發球水平的提高奠定一定的基礎。

2拔河運動中的物理知識分析

一般情況下，絕大多數認為拔河比賽中，雙方誰的力氣更大，誰就能取得勝利。這是一種錯誤的思想，對于拔河比賽來說要想取得勝利，并不是簡單的力量相加的問題。在拔河運動當中的物理學原理主要為作用力與反作用力原理，拔河的過程當中，一隊對二隊施加了多大的壓力，相應的二隊就會對一隊產生相等的反作用力，如果與地面的摩擦力大于所受的壓力，那么就不會被拉動。如果要想取得比賽的勝利，就必須要想方設法增加與地面的摩擦力。靜摩擦力一般與摩擦系數和接觸面的壓力存在著正相關的關系，如此一來，只要實現兩者的數值就可以贏得比賽。一般來說，主要分為兩種方法，一是盡可能增加拔河運動隊員的體重總值；二是盡可能的穿鞋底粗糙和華人較大的鞋子，使得與地面的摩擦力增加。

3足球運動中的物理知識分析

本文主要四個方面分析了足球運動中存在的物理知識，具體內容如下：

第一方面，是當足球踢出到運動停止的過程。在這一過程當中，足球踢出由于其自身的慣性，其會維持一段時間的運動。但是由于與地面摩擦力的影響，會使得足球的運動逐漸減慢，最終停止。

第二方面，足球運動員大力射門的過程。在這一過程中，足球的速度有可能達到100千米/小時，而此時守門員使用胸部或手部接球時受到的沖擊力存在較大差別，這主要原因是因為手臂的長度遠遠大于胸部與足球接觸的距離，制動距離得到了延長，因此其用手部接球受到的沖擊力就相對較小。

第三方面，就是我們在觀看足球比賽的過程中，我們經常會發現足球在空中運動時會呈現出弧形。這主要原因是由于運動員踢球的過程當中，足球受到了腳提供的力以及外部的摩擦力，使其在空中進行水平方向運動時兩邊氣流速度存在一定的差異，因此，這就產生了足球在空中的弧線運動。

第四方面就是足球從空中下落的過程。這一過程主要受到地心引力以及足球自身重量的影響，進而產生的足球下落。在此過程中，如果足球自身還存在其它的外作用力，也會進行足球的空中向下弧線運動。

4結束語

除了上述我們所說的體育運動以外，還有其他許多的運動中都存在諸多的物理知識，例如舉重、高爾夫球、籃球、跑步、鉛球等等。由此可見，物理不僅僅是一門自然性的實驗科學，同時也是一門應用性非常強大的學科。而體育運動作為人民休閑活動中不可或缺的重要形式，掌握其中的物理知識不僅有利于更好地進行體育運動，同時也在很大程度上實現了在生活中、在運動中、在游戲中學到知識的目的，而且也在很大程度上促進了物理以及體育的共同發展和進步。

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