体育运动中的物理原理

许海玲

在北京举办的第29届奥林匹克运动会上。我国运动健儿获得了46枚金牌、15枚银牌、22枚铜牌，获奖牌总数第一。其实，在平时生活中观看体育比赛已经成为我们生活的一项需求。你知道吗，许多运动项目中蕴涵着物理原理呢!

速度在体育中的应用

速度是用来反映物体运动快慢的物理量。运动场上的各种运动几乎都有一个速度快慢的问题。例如田径运动中所有的径赛、皮划艇和游泳比赛等，都是以计时的多少来确定运动员的快慢和比赛成绩的。参加过学校运动会百米赛跑的同学一定知道，计时员一定要从看到发令枪“冒烟”时开始计时，而不是在听到发令的“枪声”时开始计时，就是由于光在空气中的传播速度比声音的传播速度要快得多，计时员看发令枪“冒烟”计时比听“枪声”计时要准确得多。

各种球类运动中的“快攻战术”也利用了速度。所谓“快攻”。就是运动员在运动过程中增大运动速度，即进行加速运动，快速奔跑、快速移动、摆脱对手、寻求空挡，达到完成“快攻”的目的。

摩擦在体育中的应用

摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关。任何物体在运动过程中都要受到摩擦力的作用。许多运动项目，为了提高运动员的成绩，需要增大摩擦。例如，在百米赛跑中，运动员必须穿着底上带有鞋钉的跑鞋；体操运动员和举重运动员在比赛之前，总是要在手上抹些镁粉，这样做的目的都是为了增大摩擦以提高运动成绩。一些球类运动器械，在制造时，也都考虑到了增大摩擦的因素。例如，足球守门员戴的手套、篮球表面上的花纹、乒乓球正胶球拍胶皮上的胶粒长短和反胶球拍胶皮上的粘性度、铅球表面铸造得很粗糙等，都是采取增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。

惯性在体育中的应用

一切物体都有保持原运动状态的性质。这种性质叫惯性。运动员在运动场上进行的各种项目的运动，有时要利用惯性，有时又要防止惯性。这样才能提高运动成绩和竞技水平。例如，跳高、跳远及标枪运动中的助跑过程，标枪运动员在投标枪之前，手臂要尽量向后伸摆，这些动作都是为了利用惯性。而运动员在跑到百米冲刺的终点时，不能及时停下来。还得逐渐减速地跑一段距离；篮球运动员在进行三步上篮时，投篮的一瞬间不能正对篮环中心。而是要落后篮环中心一点投球。这些都是为了防止惯性(由于惯性，正对篮环中心投篮反而投不中)。还有投掷铁饼的选手，为了提高比赛成绩，在规定的圆圈内做加速旋转动作，目的是为了增大铁饼出手时的初始速度，而铁饼出手后，为了确保自己不离开圆圈内，还得继续转几圈，所以，铁饼选手为了获得好的成绩，即要利用惯性，又要防止惯性。

平衡在体育中的应用

任何物体要保持平衡，物体的重力作用线(通过重心的竖直线)必须通过支撑面(物体与支持着它的物体的接触面)。如果物体重力作用线不通过支撑面，这个物体就要倒下来。体操运动员在表演平衡木时，运动员始终要使自己身体重力作用线通过支撑面，这支撑面就是平衡木。平衡木很窄，给人的支撑面极小，使身体重心恰巧落在平衡木上就很难，身体随时有倒下去的危险。生活的经验告诉我们，当身体摇晃要倒下时，人们往往摆动两臂，使身体重新站稳。两臂的摆动，是在调整重心作用线，使之通过支撑面，以恢复平衡。所以体操运动员在平衡木上，常常会有这样的动作。杂技演员走钢丝，也会伸开双臂左右摆动来掌握重心，保持平衡。有时他们手中拿着长长的竹竿，或者花伞、彩扇等，这些物品起着“延长手臂”的作用，是帮助身体平衡的辅助工具。

丰富多彩的体育运动与物理知识有着密切的联系。如果你能用科学的观点来审视体育运动中的有关问题，将对你掌握物理知识有很大的帮助，你会发现物理无处不在。

责任编辑程哲