力學(xué)原理在體育教學(xué)與訓(xùn)練中的應(yīng)用

唐秀松

摘? 要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，以及人們對身體健康的重視，體育運動成為增強人體素質(zhì)的重要方法，同樣，力能使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，力可以使運動的物體靜止下來，也可以令靜止的物體運動起來，還可以令運動物體的運動速度大小、方向發(fā)生變化。因此，在體育教學(xué)中力學(xué)原理的應(yīng)用顯得尤為重要，是擁有高超體育技能的重要方法，尤其是在體育訓(xùn)練中應(yīng)用力學(xué)原理，能夠更快、更準地完成目標。本文通過分析力學(xué)原理與體育運動的關(guān)系，舉例說明力學(xué)原理的應(yīng)用，以此提高體育教學(xué)質(zhì)量，促進運動員的成長。

關(guān)鍵詞：力學(xué)原理? 體育教學(xué)? 應(yīng)用

中圖分類號：G806? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-2813（2019）10（b）-0037-02

在體育運動中靈活的應(yīng)用力學(xué)知識能夠更快、更準地完成目標，無論是體育運動中的足球、籃球、乒乓球運動，還是跳高、跳遠、賽跑運動，都是建立在力學(xué)原理的基礎(chǔ)上迅速達到目的的運動項目。而在物體運動力學(xué)的摩擦力、重力、彈力等都是建立在力的平衡狀態(tài)而產(chǎn)生的由力引起的運動，主要的原因還是力的作用改變了物體的運動方向，因此，在體育教學(xué)以及訓(xùn)練中，通過觀察與分析物體或人的受力情況、運動情況，就能控制物體或人的運動狀態(tài)。本文分析力學(xué)與體育運動的關(guān)系，并對力學(xué)原理的應(yīng)用根據(jù)實例展示出來，進而達到強化體育教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的專業(yè)技能的目的。

1? 力學(xué)與體育運動

體育運動中力學(xué)知識主要體現(xiàn)在靜力學(xué)、動力學(xué)、運動學(xué)的運用上，主要是通過受力關(guān)系及力學(xué)平衡上，正如一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，力能使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變，物體自身受力的合力方向是物體運動的方向。分析體育運動中人的移動便可以發(fā)現(xiàn)，人體的位移、速度、加速度、方向只與人的受力情況有關(guān)系，而在人的受力情況出于平衡狀態(tài)時，人是處于勻速運動狀態(tài)或禁止?fàn)顟B(tài)，而人的運動無不與人與地面的摩擦力、空氣的阻力及作用力有關(guān)，那么從力學(xué)的角度分析體育運動，就可以很簡單的得出，作用在人、物體上的力處于非平衡狀態(tài)，就是運動的關(guān)鍵，而運動的方向、速度是處于力合力大于0的情況下由合力的大小、方向決定[1]。

而在體育運動中，力的大小、方向決定著物體或人的運動方向及運動時的速度和加速度。力的變化決定著運動中的物體的運動情況，同樣體育運動中物體的變化由物體受到外力作用產(chǎn)生的。就如同在乒乓球的體育運動中，乒乓球在離開球拍后做加速度減小的加速運動及加速度增大的減速運動，而在這個過程中，乒乓球會有一個落點，離拍后和在第一落點稱之為第一弧線，離開第一落點后的運動為第二弧線，乒乓球會受到空氣復(fù)雜作用力、球拍力、重力、馬格努斯力、浮力的作用，而之所以乒乓球會做向下的弧線運動，是因為其重力向下的努力在不斷減小。而最終球落在球案之后，支持力與重力處于平衡，而基于這一點的受力情況，如果能夠根據(jù)乒乓球的運動狀態(tài)而分析出這一點乒乓球在復(fù)雜運動后的弧線運動，那么就能夠非常準確的預(yù)判出球的運動方向及運動時間，并作有效的拍擊，同樣，根據(jù)球拍的角度、方向、力度等，決定著乒乓球的運動軌跡及速度等，也就是說，這項體育活動中乒乓球的受力情況決定著乒乓球的運動情況[2]。

同樣，從人體運動角度來看，人在受到外力的作用后，受力情況必定發(fā)生變化，而受力部位的合力大于0后人的身體部位的狀態(tài)必定發(fā)生改變，如手的變化是在受到一定外力后發(fā)生的改變進而改變了手中球拍的狀態(tài)。而手中球拍之所以在接觸到乒乓球后與手發(fā)生位移是因為在乒乓球作用在球拍上的力被手作用在球拍上的力平衡了。正如體育活動中如果用球拍拍擊一個高速運動而來的乒乓球，那么結(jié)果必定是球拍處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，而乒乓球會被反彈，而用球拍拍擊一個高速運動而來的足球或籃球，那么球拍與手的相對運動狀態(tài)就會被打破，這是因為足球或籃球作用在球拍上的力遠遠大于手作用在球拍上的力。可以說，在排除復(fù)雜環(huán)境條件對運動物體的影響后，力學(xué)原理能夠很簡單的解釋體育運動中所有的物體運動，如果站在運動員的角度來看，想要控制物體的運動狀態(tài)，就必須控制物體的受力情況。而這對體育教學(xué)來說，有著極為重要的意義。

2? 力學(xué)原理的應(yīng)用

2.1 彈力的應(yīng)用分析

從力在體育教學(xué)與訓(xùn)練中的應(yīng)用來分析體育運動，可以很簡單的作用通過控制力的作用來控制物體或人的運動，如，從彈力的角度來分析跳板跳水的教學(xué)與訓(xùn)練，從能量守恒上來說，在運動站在踏板進行加速的時候，可將其看作彈性勢能、重力勢能、動能的轉(zhuǎn)變，也就是說人作用在踏板上的轉(zhuǎn)化為彈性勢能，而在人離開踏板時將彈性勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，而在達到最高點之后，動能則完全轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓菽?，根?jù)動量定理Ft=mv，從人的質(zhì)量、對踏板的作用力的剖析角度來看待教學(xué)與訓(xùn)練問題，那么就可以很簡單地得出，在教學(xué)與訓(xùn)練中，恒定運動員質(zhì)量和作用時間，運動員必須注意，運動員在著板時向下的速度不宜過大，原因是在向下過程中速度太大而產(chǎn)生的動能必須由反作用來抵消才能達到抵消，達到能量守恒狀態(tài)，也就是說在，在著板時，如果減少作用力為了抵消動能而所消耗的功，那么運動員便能得到更大的彈性勢能，進而運動員獲得向上的跳動力也就會越大，因此，只有充分了解彈力在跳水運動中的作用，才能夠在訓(xùn)練中逐步提高跳水水平[3]。

2.2 摩擦力的應(yīng)用分析

在體育教學(xué)與訓(xùn)練中，摩擦力最常見的應(yīng)用可以從乒乓球的旋轉(zhuǎn)球進行分析。其中在乒乓球的旋轉(zhuǎn)球訓(xùn)練中，從乒乓球與球拍接觸的瞬間對其受力情況進行分析，假定此時球拍是錘子拍打在無旋轉(zhuǎn)的乒乓球上，那么可以很簡單地分析出此時乒乓球的受力情況，乒乓球分別收到垂直于球拍的彈力、平行與球拍的摩擦力、球拍自身的重力。而在這個過程中三力的合理既是改變乒乓球運動狀態(tài)的關(guān)鍵因素，也是導(dǎo)致乒乓球旋轉(zhuǎn)的重要因素。那么在實際的訓(xùn)練中，根據(jù)力學(xué)分析，可以很簡單得出一個結(jié)果乒乓球的運動及旋轉(zhuǎn)，與彈力、摩擦力有關(guān)，其中，摩擦力是影響乒乓球旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，而通過改變摩擦力及彈力的方向，便能達到控制乒乓球運動的目的，而實際的訓(xùn)練中，在接觸的瞬間改變摩擦力的大小和方向，只有控制球拍面的方向和順著球拍面的方向超高速移動球拍，從而達到乒乓球旋轉(zhuǎn)的目的，而在體育教學(xué)中，教師就可能很簡單的通過摩擦力的應(yīng)用，來教授學(xué)生使用正確的球拍擊拍方法來控制乒乓球的運動，如此，才能完成教學(xué)目的，達到實訓(xùn)的目的。諸如下旋球、上旋球、斜旋球等旋轉(zhuǎn)球的訓(xùn)練。同樣，正是因為旋轉(zhuǎn)球，才極大地增大了乒乓球的難度，在旋轉(zhuǎn)球作用在球案上時，乒乓球的受力情況是極為復(fù)雜的，正是因為這種復(fù)性，造成了乒乓球運動充滿了復(fù)雜性。因此，加強在力學(xué)原理的理解，加強力學(xué)原理的實際的應(yīng)用，能夠快速提高乒乓球技術(shù)[4]。

3? 結(jié)語

綜上所述，本文通過力學(xué)原理與體育運動的分析，在排除復(fù)雜環(huán)境條件對運動物體的影響后，力學(xué)原理能夠很簡單的解釋體育運動中所有的物體運動，通過力的大小、方向及合力的大小、方向的控制，便能夠完成控制目標運動的目的。同時，通過對力學(xué)原理的應(yīng)用分析，彈力與摩擦力的研究，為體育教學(xué)與訓(xùn)練提供基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 榮磊.力學(xué)原理在足球訓(xùn)練中的指導(dǎo)作用[J].長春師范大學(xué)學(xué)報，2019，38（4）：131-133，139.

[2] 劉二俠.基于物理原理的體育訓(xùn)練的思考[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2018，47（4）：54-55.

[3] 陳超能.物理學(xué)原理在足球教學(xué)與訓(xùn)練中的應(yīng)用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2018，47（10）：56-57.

[4] 王永興.運動學(xué)原理在體育訓(xùn)練中的應(yīng)用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2018，47（16）：81-82.