羽毛球運(yùn)動(dòng)中的物理學(xué)原理探究

黃呈成

[摘? 要：作為一項(xiàng)廣受人們喜愛(ài)的體育項(xiàng)目，羽毛球運(yùn)動(dòng)在我國(guó)的群眾基礎(chǔ)非常廣泛，不僅能愉悅心情，同時(shí)還能發(fā)揮強(qiáng)身健體的功能。在羽毛球運(yùn)動(dòng)中，包含著大量的物理學(xué)原理。在運(yùn)動(dòng)中通過(guò)物理學(xué)原理的有效運(yùn)用，能使運(yùn)動(dòng)員更好的掌握羽毛球技巧，進(jìn)而提升運(yùn)動(dòng)成績(jī)。本文通過(guò)分析羽毛球運(yùn)動(dòng)中的物理學(xué)原理，以期幫助運(yùn)動(dòng)員明確今后訓(xùn)練的方向。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)原理;羽毛球運(yùn)動(dòng);分析;運(yùn)用]

作為一項(xiàng)具有娛樂(lè)身心、強(qiáng)身健體功能的競(jìng)技項(xiàng)目，羽毛球運(yùn)動(dòng)為我們國(guó)家贏來(lái)了諸多榮譽(yù)，同時(shí)也對(duì)人類的發(fā)展，發(fā)揮了積極的促進(jìn)作用。羽毛球運(yùn)動(dòng)和和其它的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的共同點(diǎn)是，有豐富的物理學(xué)原理蘊(yùn)含在每一個(gè)環(huán)節(jié)中。所以我們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活中，應(yīng)不斷探索和思考，并在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)物力知識(shí)更好的體驗(yàn)，以此促進(jìn)自身物理認(rèn)知能力和運(yùn)動(dòng)水平的提高。

一、羽毛球步法技術(shù)中的牛頓第二定律

作為一種全身性的運(yùn)動(dòng)，羽毛球需要協(xié)調(diào)配合身體各個(gè)部分的動(dòng)作。為此，在擊球過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員既要對(duì)手部動(dòng)作高度重視，同時(shí)還要配合相應(yīng)的步法。在比賽的過(guò)程中，步法準(zhǔn)確和迅速，根據(jù)來(lái)球的方位，迅速跑到接球的位置上。若是運(yùn)動(dòng)員具有較差的步法，會(huì)對(duì)處理球的時(shí)機(jī)產(chǎn)生影響，進(jìn)而將擊球的準(zhǔn)確性降低。這就需要運(yùn)動(dòng)員能對(duì)球路敏銳的捕捉，同時(shí)判斷要迅速，由此將反應(yīng)時(shí)間縮短，并快速切換運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。此外，根據(jù)牛頓的第二定律，為了獲得更快的加速度，步法的要點(diǎn)上要快速發(fā)力，由此對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行改變，以達(dá)到更快的跑位。

二、羽毛球擊球技術(shù)的物理原理

擊球是羽毛球最關(guān)鍵的技術(shù)，在以下幾種擊球技術(shù)中，更多的運(yùn)用了物理學(xué)原理。

1.高遠(yuǎn)球技術(shù)中的力學(xué)原理

作為羽毛球后場(chǎng)球技術(shù)的基礎(chǔ)，高遠(yuǎn)球技術(shù)的特點(diǎn)是具有高且遠(yuǎn)的弧線，并且具有較長(zhǎng)的滯空時(shí)間。拋物線的是其運(yùn)動(dòng)軌跡，而該拋物線的最高點(diǎn)、落地點(diǎn)，則密切關(guān)聯(lián)著球員擊球時(shí)的用力的方向和大小。所以，在擊球過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員可通過(guò)高遠(yuǎn)球產(chǎn)生較大的水平位移，以此將對(duì)方來(lái)球的位移延長(zhǎng)，逼迫對(duì)方接球時(shí)候只能到底線區(qū)域。由于在空氣中來(lái)球會(huì)出現(xiàn)摩擦，會(huì)損耗大量的能量。這樣在到達(dá)我方區(qū)域時(shí)候，會(huì)進(jìn)一步減少其動(dòng)能的幅度，并因此嚴(yán)重削弱其威力。

通常情況下，高遠(yuǎn)球分為正手擊高遠(yuǎn)球和反手擊高遠(yuǎn)球兩類。其中最基本的技術(shù)就是正手擊高遠(yuǎn)球，在擊球的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員要有效后引大臂，并將球拍引到頭部后側(cè)。根據(jù)物理學(xué)原理，采用這種的處理方式，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的加速空間，為后續(xù)的擊球過(guò)程奠定了基礎(chǔ)，會(huì)使擊球速度進(jìn)一步加快。運(yùn)動(dòng)員在擊球發(fā)力時(shí)，其右腿要積極地蹬地，同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)體。其軸心是肩部，需要腰部和腹部協(xié)調(diào)發(fā)力。這種方式是將人體作為一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的模型，根據(jù)線速度計(jì)算式：v=wr，在轉(zhuǎn)動(dòng)整體時(shí)，距離軸心最遠(yuǎn)的位置，是外側(cè)球拍上的觸球點(diǎn)，r為最大值，由此會(huì)使擊球速度達(dá)到最大化。

2.扣殺技術(shù)中的加速度原理

在羽毛球基本進(jìn)攻手段中，作為一種常用的技法和得分手段，扣殺技術(shù)極具殺傷力。該技術(shù)具有多變的打法，在比賽過(guò)程中，主要表現(xiàn)在路線、角度和速度的多變上。其中，對(duì)攻擊強(qiáng)度產(chǎn)生影響的主要因素，就是扣殺速度。在一次綜藝節(jié)目中，中國(guó)羽毛球名將林丹曾在現(xiàn)場(chǎng)表演過(guò)以扣球的方式用羽毛球擊碎木板，

扣殺力度的猛烈由此可見(jiàn)一斑。根據(jù)物理學(xué)原理，在動(dòng)量定理上說(shuō)明了由速度帶來(lái)強(qiáng)大的作用力，根據(jù)公式△p=F△t，則說(shuō)明速度越大，會(huì)產(chǎn)生越大的動(dòng)量的變化量。若是具有相同的觸球時(shí)間，則會(huì)使球與球拍發(fā)生的作用力極大，這樣會(huì)使處理球的難度間接增加。在比賽過(guò)程中，讓對(duì)手感到棘手的重要因素，就是扣殺的角度。如果角度刁鉆則很難準(zhǔn)確判斷球路，這一點(diǎn)和足球運(yùn)動(dòng)中的弧線球技術(shù)比較類似，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)軌跡令人捉摸不定，會(huì)使對(duì)手接球的難度自然而然的增加。

3.吊球技術(shù)中的能量轉(zhuǎn)換定律

在實(shí)踐中得知，在受到正面擊球后，羽毛球會(huì)迅速改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而在這個(gè)過(guò)程中，會(huì)實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。通過(guò)分析羽毛球的能量，可以得知，正面擊球會(huì)產(chǎn)生理想的擊球效果。通過(guò)上述定律，能對(duì)正面擊球?qū)η虻娘w行速度和距離的影響進(jìn)行很好的解釋。既打出的如果是旋轉(zhuǎn)球，也會(huì)占用和消耗一定的能量，由此會(huì)大大降低球的飛行距離，并會(huì)明顯限制球的飛行速度。相比于正面擊球，旋轉(zhuǎn)球的擊球速度和效果都會(huì)受到影響。

利用物理學(xué)中運(yùn)動(dòng)的合成與分解分析，控制吊球的水平位移，就應(yīng)該對(duì)回球的水平速度嚴(yán)格控制，由此也會(huì)使下網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)增加。所以在擊球的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員應(yīng)將豎直方向的分速度適當(dāng)加大，由此使羽毛球的滯空時(shí)間加大，保證過(guò)網(wǎng)時(shí)間更加充足。相比于高遠(yuǎn)球和扣球技術(shù)比，吊球技術(shù)強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)員利用球拍的側(cè)面來(lái)摩擦和切擊羽毛球。對(duì)于吊球的動(dòng)作細(xì)節(jié)運(yùn)用物理學(xué)原理進(jìn)行分析，能夠發(fā)現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)員吊球的過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)有效的摩擦和切削球拍，會(huì)使球在空中發(fā)生高速旋轉(zhuǎn)，并由此產(chǎn)生陀螺效應(yīng)，加大了球在空氣中所受的阻力，并很快的減少其水平分速度。

三、結(jié)論

通過(guò)學(xué)習(xí)我們了解到，有大量的物理學(xué)原理蘊(yùn)含在羽毛球運(yùn)動(dòng)中。正是在科學(xué)原理的指導(dǎo)下，才進(jìn)一步促進(jìn)了羽毛球運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。通過(guò)對(duì)這些原理的深刻體會(huì)，能幫助我們對(duì)羽毛球運(yùn)動(dòng)的相關(guān)技術(shù)更好的掌握，并由此提升自身的物理認(rèn)知能力。

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