物理知識(shí)點(diǎn)在標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

張珈瑞

標(biāo)槍是一種投擲類(lèi)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，也是體育競(jìng)賽中比較常見(jiàn)的一種運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。運(yùn)動(dòng)員在對(duì)標(biāo)槍進(jìn)行投擲的過(guò)程中涉及到多種物理學(xué)中的知識(shí)點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的投擲距離，就必須考慮到標(biāo)槍的投擲角度、投擲力度以及投擲過(guò)程中空氣阻力的情況，這一過(guò)程就是對(duì)物理力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)等原理的體現(xiàn)?；诖?，本文對(duì)標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)中物理知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望可以為相關(guān)運(yùn)動(dòng)員提供技術(shù)性的參考，幫助其提高投擲成績(jī)。

標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)最早出現(xiàn)于希臘的奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)中，由舊式的打獵武器演變而成，在長(zhǎng)久的發(fā)展過(guò)程中，標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)的更加規(guī)范化、正式化，在體育田徑比賽中占據(jù)重要地位，因此人們對(duì)標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)的重視也隨之提升，作為競(jìng)賽類(lèi)的項(xiàng)目更加注重于對(duì)投擲技術(shù)以及比賽成績(jī)的關(guān)注。在投擲標(biāo)槍的實(shí)踐中，運(yùn)動(dòng)員需要通過(guò)助跑來(lái)獲取動(dòng)量，并將動(dòng)量完全作用于與標(biāo)槍相平行的縱軸上，之后借助肩部力量的帶動(dòng)將標(biāo)槍進(jìn)行投擲，由此可以看出，標(biāo)槍的投擲距離與運(yùn)動(dòng)員的投擲時(shí)所出手的初始速度和投擲的角度具有較大的關(guān)系，為了取得更優(yōu)秀的比賽成績(jī)，運(yùn)動(dòng)員應(yīng)該根據(jù)以上有關(guān)物理學(xué)的知識(shí)點(diǎn)對(duì)自身的投擲技術(shù)進(jìn)行完善，有效提升標(biāo)槍投擲水平。

1 標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)中的影響因素

標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)在投擲實(shí)踐過(guò)程中受到多種因素的影響，一方面在于壓強(qiáng)阻力的作用，標(biāo)槍投擲出后會(huì)以高速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)在空氣中飛行，與空氣中的氣流發(fā)生相互作用，促使氣流分流速度加快，標(biāo)槍周?chē)纬森h(huán)層氣流并始終圍繞在其周?chē)?，在慣性作用的影響下氣流在標(biāo)槍尾部產(chǎn)生積聚，漩渦區(qū)不斷減少且壓強(qiáng)不斷增加，與標(biāo)槍頭部的壓強(qiáng)差隨之減小，進(jìn)而標(biāo)槍所受阻力降低。另一方面在于標(biāo)槍的偏向力，標(biāo)槍在飛行過(guò)程中受到氣流環(huán)層的作用，其周?chē)鷼饬魉\(yùn)行的速度發(fā)生較大的變化，順氣流區(qū)域內(nèi)的速度較快，逆氣流區(qū)域則反之，其中速度較快的氣流中流線密度大，速度較小的流線密度也小，流線密度較大的區(qū)域內(nèi)受到的壓強(qiáng)也比較小，在多種作用力的共同作用下就會(huì)影響到標(biāo)槍的運(yùn)行軌跡。此外運(yùn)動(dòng)員的助跑速度、出手速度以及力量的大小也會(huì)對(duì)標(biāo)槍的運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生影響。

2 物理學(xué)知識(shí)點(diǎn)在標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

2.1 標(biāo)槍的升力和阻力

當(dāng)物體在空氣中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到空氣中反作用力的影響，這種反作用力不僅是其中存在的阻力，而且還包括其中的升力，而標(biāo)槍投擲效果的關(guān)鍵因素就是升力與阻力的比，標(biāo)槍在飛行過(guò)程中其表面會(huì)受到不同程度氣流壓力的作用，在中心所形成的壓力會(huì)產(chǎn)生分解，并垂直作用于標(biāo)槍的表面，空氣中的阻力會(huì)逐漸降低標(biāo)槍的飛行速度，而升力卻能夠確保標(biāo)槍可以在空中實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的滯留。受到攻角變化因素的影響標(biāo)槍壓力的中心位置也會(huì)隨之改變，運(yùn)動(dòng)員在投擲標(biāo)槍?xiě)?yīng)盡量保持攻角的角度為零，使標(biāo)槍的縱軸與其重心運(yùn)動(dòng)處于同一方向，當(dāng)標(biāo)槍在飛行過(guò)程中其攻角也會(huì)逐漸增大，只有在攻角大于15°時(shí)標(biāo)槍表面所受壓力的中心位置才會(huì)趨于穩(wěn)定，但是攻角也不能太大，否則標(biāo)槍尾部的氣流就會(huì)嚴(yán)重?cái)_亂標(biāo)槍表面的氣流，造成其升力下降，故而也會(huì)縮短標(biāo)槍在空氣中的停留時(shí)間，只有當(dāng)標(biāo)槍所受的上升力大于下壓力時(shí)才可以進(jìn)一步延長(zhǎng)其在空氣中的滯留時(shí)間，進(jìn)而標(biāo)槍的投擲距離也會(huì)更遠(yuǎn)。

2.2 標(biāo)槍的投擲角度

2.3 標(biāo)槍的初速度

標(biāo)槍的初速度對(duì)標(biāo)槍的投擲距離也發(fā)揮著比較重要的作用，運(yùn)動(dòng)員在投擲標(biāo)槍之前必須借助身體助跑的形式將動(dòng)力力量發(fā)出并將其作用于標(biāo)槍上，運(yùn)動(dòng)員的助跑速度加上出手之前的用力共同形成為標(biāo)槍的初速度，只有更加快速的助跑行為才能夠確保運(yùn)動(dòng)員的出手速度足夠快，進(jìn)而才可以進(jìn)一步延伸標(biāo)槍的運(yùn)行時(shí)間。物理學(xué)中指出力是速度提升的關(guān)鍵，因此運(yùn)動(dòng)員若想提升標(biāo)槍競(jìng)賽的成績(jī)就必須關(guān)注到標(biāo)槍上的作用力，在進(jìn)行投擲時(shí)運(yùn)動(dòng)員對(duì)力的使用一方面在于助跑的加速運(yùn)動(dòng)，以快且合理的速度進(jìn)行助跑，另一方面是當(dāng)助跑終止時(shí)身體部位的用力，腿部分別進(jìn)行制動(dòng)性的減速，腰部及手部則需進(jìn)行力的加速運(yùn)動(dòng)，只有這樣才能夠確保標(biāo)槍的初速度足夠快，實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)槍飛行速度的提升。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在投擲標(biāo)槍時(shí)受到多種因素的作用會(huì)對(duì)標(biāo)槍的投擲距離產(chǎn)生影響，為了更好的提高運(yùn)動(dòng)員的標(biāo)槍投擲技術(shù)以及比賽成績(jī)，就需要看到標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)中所存在的物理學(xué)知識(shí)點(diǎn)，從標(biāo)槍的初始投擲階段一直到標(biāo)槍的落地都表現(xiàn)出對(duì)力學(xué)原理和空氣動(dòng)力學(xué)原理的運(yùn)用，因此教練員或運(yùn)動(dòng)員要從物理學(xué)的角度對(duì)標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)進(jìn)行細(xì)致的分析，把握發(fā)力要點(diǎn)，掌握投擲的關(guān)鍵技術(shù)，將物理學(xué)知識(shí)點(diǎn)作為運(yùn)動(dòng)的技術(shù)指導(dǎo)要領(lǐng)，推動(dòng)標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。

（作者單位：成都體育學(xué)院）