足球場上的物理知識
生命在於運動,體育專案不但能夠鍛鍊人身體,同時也可以學習科學文化知識。足球是很多人喜歡的運動之一,大家在體育場邊或是電視機旁看著你喜歡的球隊比賽時,估計很少會有人去思考足球運動與物理之間存在什麼關係。很少有人會想過用物理眼光來欣賞足球運動。其實,足球運動包含了很多物理知識。
1、守門員接球
當隊員大腳射門時,球速可以高達100千米/小時。如果守門員用胸部停球,那麼胸部所受到的衝力將高達1500牛;如果用手接球,衝力要減少到500牛。這是因為通過手臂的運動可使球的制動距離延長3倍的緣故。
2、守門員撲點球
守門員撲點球時,撲住的成功率一般只與守門員的判斷反應能力有關,為什麼呢?因為點球的位置距球門只有9.15米,射門時球速可以高達100千米/小時,這樣球到球門的時間大約是0.32秒,而人腦的反映時間大約是0.6秒,這樣足球到球門的時間就會遠遠小於人腦的反映時間,所以守門員根本沒有時間調整自己的意識,因此點球的撲住與否跟守門員對進球方向的預先判斷直接有關。正是由於這種原因我們在看點球大戰時,球明明向球門左邊飛去而守門員卻撲向右邊就不足為奇了。
3、球越滾越慢
在球場上踢出的球越滾越慢,最終停下來。這是因為踢出的足球由於慣性要保持原來的運動狀態,沿原來的.運動方向繼續滾動;而在運動方向上只受到了滾動摩擦力的作用,這個阻力改變了足球的運動狀態,阻礙足球滾動,使球越滾越慢,所以球最終停止運動。
4、球在下落後,每次上升的高度都比上一次低
可以用能量的觀點來分析:球在下落時,由於球和空氣之間克服摩擦,要損失一部分機械能;同時球在碰撞地面時,也要損失一部分機械能,這樣球的機械能就逐漸減少,所以球上升的高度將越來越小。
5 、運動員絆倒時前傾
快速奔跑的運動員被對方運動員的腳或身體絆住時,都是向前傾倒。出現這種情況的原因是:人的下半身由於被絆住而停止了運動,上身卻由於慣性仍保持原來的運動狀態繼續向前運動,於是奔跑的運動員絆倒時向前傾倒。
6、弧線球的形成
我們在看球時,經常聽到解說員說:球在空中划著美麗的弧線,直掛球門死角。那麼球為什麼在空中划著美麗的弧線呢?那是因為運動員在踢球時,用腳的內側或外側摩擦球使球在空中水平方向運動,這樣就造成了球的水平兩側的氣流速度大小不一樣,根據氣體流速與壓強的關係,空氣對球在水平方向上的力的大小也就不一樣,所以球在前進的同時,還在與球前進方向垂直的水平方向上發生彎曲,從而造成了“美麗的弧線”。
其實,在足球場上還有很多物理常識性內容,只要用心就可以發現很多有趣的物理現象,大家在看球時,可以從不同的角度去觀察,多加思考其中的奧祕,與物理進行關聯肯定可以收穫不少,同時在娛樂中學習必定非常有趣。
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