体育与物理

李　芳　扈会忠

“老师，你说的摩擦力我们物理老师也说过。”一次单杠课上学生讲的话让笔者忽然豁然开朗。在体育教学实际中，物理知识无处不在，体育与物理之间存在着密不可分的关联。

足球是学生喜欢的运动项目之一，在欣赏比赛时，除了为自己喜爱的球队、球星呐喊助威和每一个进球激情狂欢

外，有没有想过用物理的眼光来欣赏它？足球运动包含太多物理知识。“球为什么会越滚越慢？”“运动员绊倒时为什么会前倾？”“球在下落后，为什么每次上升的高度都比上一次低？”等等，这些都是用物理知识来解释的。在比赛过程中，运动员相互碰撞跌倒后，常看到运动员双手抱腿，在地上翻滚。这时，队医就会迅速进场，从药箱中取出一只瓶子，对着球员的伤痛处喷出一股白雾，一会儿伤员疼痛消失，就可以重新入场比赛。实际上这是因为瓶中装的是“冷气雾镇痛”，它是由氟氯甲烷配一些镇痛治伤药组成，这种药液从喷嘴喷到伤处时，迅速汽化成雾状。由于汽化要吸收大量的热量，运动员受伤处温度将急剧下降，血管收缩，神经麻痹，于是痛感就很快消失。有时球在空中划着美丽的弧线，直挂球门死角。那么球为什么在空中划着美丽的弧线呢？那是因为运动员在踢球时，用脚的内侧或外侧摩擦球使球在空中水平方向运动，这样就造成球的水平两侧的气流速度大小不一样，根据气体流速与压强的关系，空气对球在水平方向上的力的大小也就不一样，所以球在前进的同时，还在与球前进方向垂直的水平方向上发生弯曲，从而造成“美丽的弧线”。

在短距离体育教学中总是会用到钉子鞋，一双不起眼的鞋子也离不开物理知识，跑步快慢与步幅和步频有直接关系，而在步幅、步频一定的情况下，穿钉子鞋与不穿钉子鞋有着巨大的差别：双脚与地面的摩擦力大小，穿钉鞋跑步可增大摩擦，若鞋底较滑，摩擦力小，不利于跑步。与摩擦力相关的还有穿着衣服游泳阻力较大，游得慢，游泳时戴游泳帽，穿游泳衣等。

乒乓球运动中也存在着物理原理，接球、击球时球从运动到静止，从静止到运动，力能改变物体的运动状态。球击中网，网会发生变形，力能使物体发生形变。当乒乓球瘪了，放入热水中一烫，就会恢复原状，气体的热胀冷缩现象。从高出落下，再回升势能→动能→势能。越高的地方落下，转化成的动能越大，被反弹上去越高，是能的转化和守恒定律。

当看到滑水运动员在水面上乘风破浪快速滑行时，有没有想过滑水运动员站在滑板上为什么不会沉下去呢？滑水运动员在滑水时，总是身体向后倾斜，双脚向前用力蹬滑板，使滑板和水面有一个夹角。当前面的游艇通过牵绳拖着运动员时，运动员就通过滑板对水面施加一个斜向下的力。而且，游艇对运动员的牵引力越大，运动员对水面施加的这个力也越大。因为水不易被压缩，根据牛顿第三定律（作用力与反作用力定律），水面就会通过滑板反过来对运动员产生一个斜向上的反作用力。这个反作用力在竖直方向的分力等于运动员的重力时，运动员就不会下沉。因此，滑水运动员只要依靠技巧，控制好脚下滑板的倾斜角度，就能在水面上快速滑行。

跳远是田径运动最传统的项目之一，在这一项目中运动员的先天素质无疑是最主要的，影响跳远的2个最重的因素是速度和跳跃高度，然而跳远项目也是跟物理离不开的，它包括起跳角、空气阻力、能量守恒定律、能量转化、速度等等相关内容。

射击“三点一直线”在射击比赛中，运动员要取得好成绩，就必须掌握“三点一直线”的原理，即眼睛看到瞄准点、准星尖和标尺缺口三者重合再进行射击。这符合光的直线传播规律。

再来说一下跑步的原理。假定一个人正在用一只脚站立着，而且假定他用的是右脚。现在，假定他提起了脚跟，同时把身体向前倾。这时候，从他的重心引下的竖直线自然要越出脚的底面的范围，人也自然要向前跌倒；但是这个跌倒还没有来得及开始，原来停在空中的左脚很快移到前面，并且落到从重心引下的竖直线前面的地面上，使从重心引下的竖直线落到两脚之间的面积中间。这样一来，原来已经失去的平衡恢复，这个人也就前进一步。这个人自然也可以就是这样停留在这个相当吃力的状态。但是假如他想继续行进，那么他就得把身体更向前倾斜，把从重心引下的竖直线移到支点面积以外，并且在有跌倒倾向的同时，重新把一只脚向前伸出，只是这一次要伸的不是左脚，而是右脚──于是又走了一步，就这样一步一步走下去。因此，步行实际上是一连串的向前倾跌，只不过能够及时把原来留在后面的脚放到前面去支持罢了。

体育跟物理是分不开的，教师在上体育课的同时不但要发现、学习、思考，在锻炼中学习，同时要把学习到的物理知识运用到实际的体育课堂中。

（作者单位：山东省淄博市临淄区第八中学）