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初中物理教师的博客

教师把敬业内化为一种品质,实践于行动中,不仅是学生的幸事,自己也将终生受益

 
 
 
 
 

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关于篮球 你肯定不知道的5个物理原理  

来自惊鸿岂止一现   2014-06-06 14:44:12|  分类: 【体育与物理】 |举报 |字号 订阅

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关于篮球 你肯定不知道的5个物理原理



篮球这种运动是物理迷最喜欢的,在运动场上你可以运用你所学的物理学定律为篮球运动增添一些新见解。我们已经看到一些关于篮球的抛物线运动和碰撞、能量和动量等方面的互动软件或游戏。下面就向你介绍关于篮球运动的5项基本物理原理,看过之后应该会让你重新认识这项运动。

  1、任何时候起跳,71%的时间你会停留在跳跃的上半段

  一般人可能会认为起跳时上半段和下半段的滞留时间应该是一半对一半。

  请再思考一下这个问题:在离开地面的那一刹那你身体的速度达到最快,随着你慢慢升高你的速度渐渐下降,直到你达到跳跃最高点,这一瞬间你的垂直方向速度为零。过了这个瞬间你的下跌速度开始增加,直到你重新落地速度归零。

  因为跳跃上半段是全程中速度较慢的一段区间,在这段距离停留的时间更长。

  时间有多长?要算出这个数字,我们需要知道物体从静止状态下落的时间取决于离地距离的平方根。计算物体下落到1/2高度的时间,只要将离地距离(1/2)开平方,也就是71%

  篮球运动员的滞空感的原理就是他们71%的时间都在跳跃的上半程。

  2、带球上篮或移动中射篮时,运动员需要将自己的速度加上篮球抛出的速度

  现在想象一个人以匀速骑车直线前进,他沿垂直方向将篮球抛向空中,篮球离开他的手后,球和车依然以相同速度前进。

  从骑车人看来,篮球是在骑车人前方落地?相同位置落地?后方落地?

  你认为结果会怎样?

  为了弄明白为什么篮球会和骑车人同步,让我们来思考17世纪时伽利略做过的一个实验。

  想象一艘匀速行驶中的船,就和前面提到的自行车一样。站在船桅杆上的伽利略朝下方丢竖直落下一块石头,刚好落到桅杆底部,并不像伽利略以为的那样落在桅杆后面。

  如果当时在岸边的人们目睹了这一幕,在他们眼中伽利略的船正在横向移动,石头的下落轨迹也是横向运动,除了向下运动之外,石头和船以相同速度横向前进。

  相同的物理现象也发生在骑车人和篮球上。骑车人将篮球垂直抛起,篮球也保持了骑车人横向移动的速度。篮球落地时,依然会落在骑车人身上。

  这条定律对篮球有什么启发呢?

  当篮球运动员在运动中投篮时,也和骑车人一样,初学者篮球上篮往往失败的原因在于他们会将篮球往前送,而非垂直往上送。只要是受过训练的篮球运动员都知道带球上篮时篮球要向上方抛起。

  同理,运动员由左向右移动时投篮,此时如果他们瞄准篮筐正中,篮球不会命中,而会偏向篮筐右侧。为了保证每次移动中投篮都命中篮筐,运动员需要将自身的速度加上篮球本身的速度,纠正投篮。

  在伽利略之前亚里士多德认为万物的自然状态是静止,如果要移动某物需要一直有作用力作用于物体。以这种理论看来,伽利略不适合远距离投篮,灌篮狂魔更适合他,他的带球上篮水平应该也很弱。

  伽利略的观点是正确的。他引入了惯性的概念——物体在没有任何作用力的情况下将保持原来的速度和方向。物体的自然状态不是静止,而是保持匀速运动。

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