足球场上的物理知识
生命在于运动,体育项目不但能够锻炼人身体,同时也可以学习科学文化知识。足球是很多人喜欢的运动之一,大家在体育场边或是电视机旁看着你喜欢的球队比赛时,估计很少会有人去思考足球运动与物理之间存在什么关系。很少有人会想过用物理眼光来欣赏足球运动。其实,足球运动包含了很多物理知识。
1、守门员接球
当队员大脚射门时,球速可以高达100千米/小时。如果守门员用胸部停球,那么胸部所受到的冲力将高达1500牛;如果用手接球,冲力要减少到500牛。这是因为通过手臂的运动可使球的制动距离延长3倍的缘故。
2、守门员扑点球
守门员扑点球时,扑住的成功率一般只与守门员的判断反应能力有关,为什么呢?因为点球的位置距球门只有9.15米,射门时球速可以高达100千米/小时,这样球到球门的时间大约是0.32秒,而人脑的反映时间大约是0.6秒,这样足球到球门的时间就会远远小于人脑的反映时间,所以守门员根本没有时间调整自己的意识,因此点球的扑住与否跟守门员对进球方向的预先判断直接有关。正是由于这种原因我们在看点球大战时,球明明向球门左边飞去而守门员却扑向右边就不足为奇了。
3、球越滚越慢
在球场上踢出的球越滚越慢,最终停下来。这是因为踢出的足球由于惯性要保持原来的`运动状态,沿原来的运动方向继续滚动;而在运动方向上只受到了滚动摩擦力的作用,这个阻力改变了足球的运动状态,阻碍足球滚动,使球越滚越慢,所以球最终停止运动。
4、球在下落后,每次上升的高度都比上一次低
可以用能量的观点来分析:球在下落时,由于球和空气之间克服摩擦,要损失一部分机械能;同时球在碰撞地面时,也要损失一部分机械能,这样球的机械能就逐渐减少,所以球上升的高度将越来越小。
5 、运动员绊倒时前倾
快速奔跑的运动员被对方运动员的脚或身体绊住时,都是向前倾倒。出现这种情况的原因是:人的下半身由于被绊住而停止了运动,上身却由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动,于是奔跑的运动员绊倒时向前倾倒。
6、弧线球的形成
我们在看球时,经常听到解说员说: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,这样就造成了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,从而造成了“美丽的弧线”。
其实,在足球场上还有很多物理常识性内容,只要用心就可以发现很多有趣的物理现象,大家在看球时,可以从不同的角度去观察,多加思考其中的奥秘,与物理进行关联肯定可以收获不少,同时在娱乐中学习必定非常有趣。
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