排球運(yùn)動(dòng)中涉及的物理知識(shí)及解釋

郭潤(rùn)博

長(zhǎng)沙外國(guó)語(yǔ)學(xué)校

排球運(yùn)動(dòng)中涉及的物理知識(shí)及解釋

郭潤(rùn)博

長(zhǎng)沙外國(guó)語(yǔ)學(xué)校

排球運(yùn)動(dòng)蘊(yùn)含的物理學(xué)知識(shí)非常多，對(duì)排球運(yùn)動(dòng)中的物理知識(shí)進(jìn)行研究是有深刻的意義。本文主要分析了力的作用、拋體運(yùn)動(dòng)、沖量與動(dòng)量、能量轉(zhuǎn)化，以期進(jìn)一步提高強(qiáng)化人們的排球競(jìng)技的能力。

排球運(yùn)動(dòng)；物理知識(shí)；力

引言

排球是一種廣為流傳的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，主要是由人們的雙手進(jìn)行發(fā)球、墊球、傳球、扣球、攔網(wǎng)等一系列動(dòng)作來(lái)完成防守、進(jìn)攻。鑒于此，可以發(fā)現(xiàn)排球運(yùn)動(dòng)對(duì)人們的身體力量的把握能力以及技能要求較高，這就需要對(duì)排球運(yùn)動(dòng)中包含的物理學(xué)知識(shí)進(jìn)行合理的剖析，挖掘出可以提升我們排球運(yùn)動(dòng)成績(jī)的方法［1］。

1.力的作用

從物理學(xué)的角度上來(lái)看力，力其實(shí)就是對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行改變的主要原因，也就是在一個(gè)物體處于均勻加速或者靜止?fàn)顟B(tài)的情況下，如果不對(duì)物體施加一個(gè)外力，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就會(huì)一直保持下去，不會(huì)發(fā)生任何的改變。按照牛頓力學(xué)作用力衱加速度的關(guān)系，即F=ma，再配之V=v0+at。并且在物體的加速度不是為0的時(shí)候，才會(huì)致使物體發(fā)生變化，從而導(dǎo)致物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)的改變。換句話說(shuō)，要想物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。這就需要的物體施加一個(gè)外力，即F。比如在船行駛于湖面上時(shí)，要想船進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，這就需要使用船槳對(duì)湖水進(jìn)行外力的施加，而這個(gè)外力的是一個(gè)向后的推力，這樣才會(huì)讓湖水給船施加一個(gè)向前運(yùn)動(dòng)的力。并且船運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵條件：湖水對(duì)船的阻力＜船槳對(duì)湖水施加的向后的力。另一方面，在實(shí)際的排球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，需要在手部迅速擊打排球的基礎(chǔ)上，幫助排球獲得一個(gè)較大的加速度，使排球可以更好的運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，按照牛頓的第三定律，我們可以知道例的作用其實(shí)是相互的，每一個(gè)作用力均會(huì)存在一個(gè)與它大小相等并且方向相反的反作用力。其實(shí)就是在對(duì)物體進(jìn)行力的施加時(shí)，被施力的物體也會(huì)給施力的物體一個(gè)方向相反，但是大小相同的力。就比如在我們跑步時(shí)，我們需要由腳在地面施加一個(gè)向后的作用力，這樣地面就會(huì)給我們的一個(gè)大小相同，并且向前的作用力，只有在這樣的作用下，我們才會(huì)向前奔跑而不是向后。鑒于此在，要想讓排球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，依照我們預(yù)期的軌道進(jìn)行，這就需要在軌跡上為排球施加一個(gè)作用力［2］。

2.拋體運(yùn)動(dòng)

在物理學(xué)上，拋體運(yùn)動(dòng)其實(shí)就是在一個(gè)物體在不受其他外力，只受重力作用，并且其初始速度和重力的方向并不在一條直線上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。其中拋體運(yùn)動(dòng)也被分為斜拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，拋體運(yùn)動(dòng)也可以被分為豎直方向上的勻變速直線運(yùn)動(dòng)以及水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)。另一方面，在物體不斷進(jìn)行下落時(shí)，物體的豎直方向上的速度會(huì)在一定程度上得以上升，而其水平方向上的速度則維持不變，合速度和水平面的夾角就會(huì)相應(yīng)增加。

3.沖量與動(dòng)量

沖量與動(dòng)量作為我們對(duì)物體受力情況以及物體速度之間變化的研究規(guī)律，也被作為物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中必須要遵守的物理規(guī)律，其物理公式表示為p=mv。其中沖量是力與時(shí)間之間累積效應(yīng)的量度。在通常情況下，人們會(huì)認(rèn)為在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)，力的方向、大小是不會(huì)發(fā)生任何變化的，上述的物流公式就可以被簡(jiǎn)化為I= Ft。比如在物理知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，往往會(huì)遇到兩個(gè)具有彈力的小球的碰撞問(wèn)題。先將兩個(gè)小球作為一個(gè)整體，然后依據(jù)動(dòng)量守恒定律，就可以對(duì)碰撞后的小球速度進(jìn)行求解。

4.能量轉(zhuǎn)化

能量轉(zhuǎn)化以及能力守恒作為自然界中最為基本的定律之一，是我們對(duì)研究能量變化的基礎(chǔ)［3］。作為自然界的一條普遍適用的定律，能力守恒以及轉(zhuǎn)化規(guī)律是我們需要進(jìn)一步研究的難點(diǎn)，也被作為我們求解物理問(wèn)題的科學(xué)手段之一。比如在對(duì)一個(gè)正在進(jìn)行上拋小球的研究過(guò)程中，由于在進(jìn)行上拋的小球只受到重力的作用，小球的速度就會(huì)進(jìn)行不斷的減小，把動(dòng)能進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓?shì)能，而在小球運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的情況下，小球的此時(shí)的速度也會(huì)降為0，將重力勢(shì)能徹底的轉(zhuǎn)換為了動(dòng)能。同時(shí)，在小球運(yùn)動(dòng)至0勢(shì)能面的情況下時(shí)，小球的重力勢(shì)能以及徹底的轉(zhuǎn)變?yōu)榱藙?dòng)能。在對(duì)排球運(yùn)動(dòng)中涉及的物理知識(shí)的研究過(guò)程中，需要在能量轉(zhuǎn)變以及守恒方程，也就是在動(dòng)能上升或者降低的時(shí)候，重力勢(shì)能也會(huì)相應(yīng)的降低或者上升。比如在排球運(yùn)動(dòng)中，讓運(yùn)動(dòng)員戴保護(hù)手套，有效利用手套中的棉布來(lái)提高其手部的彈性，即使在排球與手發(fā)生碰撞時(shí)，可以通過(guò)將手部的彈性增大，進(jìn)一步強(qiáng)化作用力的時(shí)間，降低排球?qū)\(yùn)動(dòng)員手部的作用力，起到保護(hù)手部的目的。

5.總結(jié)

綜上所述，在實(shí)際的排球運(yùn)動(dòng)中，排球的運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)角度、類型、力度、速度以及運(yùn)動(dòng)變化的方向均在進(jìn)行不斷的變化，對(duì)排球運(yùn)動(dòng)員的綜合素質(zhì)要求很高。我們需要對(duì)排球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中擊打的整個(gè)過(guò)程的變化規(guī)律進(jìn)行研究，幫助運(yùn)動(dòng)員對(duì)排球運(yùn)動(dòng)中蘊(yùn)含的相關(guān)物理學(xué)知識(shí)進(jìn)行認(rèn)識(shí)、了解，強(qiáng)化人們的排球競(jìng)技的水平。

［1］荊克堯，姜振強(qiáng)，劉溢鑫.排球運(yùn)動(dòng)中涉及的物理知識(shí)及解析［J］.中學(xué)物理教學(xué)參考，2016，01（2）∶39-43.

［2］肖鵬軍，邢瑞煜，呂中戰(zhàn).物理學(xué)知識(shí)在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用及解讀［J］.改革與開放，2015，12（5）∶111-114.

［3］尚振豐，王欣，趙洪波，李丹.趣味運(yùn)動(dòng)中的物理知識(shí)——抓住教育時(shí)機(jī)進(jìn)行物理教學(xué)的嘗試［J］.物理教學(xué)，2015，23（11）∶81-86.

郭潤(rùn)博（1998-），漢族，湖南長(zhǎng)沙人，長(zhǎng)沙外國(guó)語(yǔ)學(xué)校，學(xué)生，研究方向：物理。