运动会篮球中的物理知识点

作者&投稿:羊秀 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

  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。

   3、后旋球在回弹时丧失能量更多,更容易弹入篮筐

  篮球运动员要学会不用手掌而用指尖投篮。这种投篮方式更易于抓球,但更重要的原因在于,用指尖投出的篮球会自然而然向后旋转。NBA历史上最伟大的教练之一,人称“红衣主教”的阿诺德·奥尔巴赫说后旋决定了射篮。

  “指尖有助于带动后旋,射出的球力道更绵软,“幸运”程度也会提高。球命中篮筐后停住就是不错的后旋球。有些人说这是运气好,那为什么所有伟大的射手总是能投出这些所谓的'好运球?”

  奥尔巴赫的理论建立在角动量守恒之上,篮球离开运动员手中后仍然会以相同的速度旋转。那么为什么后旋会有利于射篮呢?

  要弄懂其中的原因,首先要想象一个不旋转的篮球。篮球碰到篮筐后受到篮筐的摩擦力作用,同时与篮筐的碰撞会削弱球的能量,让球速度变慢。

  现在请想象一个后旋球。球的运动是两个方向运动的叠加——一方面球的中心部分在空中飞行,另一方面球围绕球中心旋转。两者相加,球的底部移动速度居然比之前更快。这次,当底部触到篮板时,碰撞的速度比前一次更大。球受到比之前更大的摩擦力,丧失的能量更多,球的速度大大降低。从球员的角度看来,篮板附近的球越慢越容易弹进篮筐。

  所以,后旋球更容易进篮筐靠的不是运气,而是物理学。

   4、尤里卡!篮球拿在手上感觉比真实重量轻1。5%,那是因为篮球周围的空气会托起篮球。

  篮球被空气包围,空气深度越深,大气压也就越大。这意味着篮球底部的气压比上方的气压对篮球作用力更强。细微的气压差别向篮球提供了向上的浮力。根据阿基米德的浮力公式,我们发现篮球受到大约自身重量1。5%的向上的浮力。换句话说,篮球比实际重量更轻是因为受到了空气浮力的作用。

   5、旋转的篮球在运动路径中会变换方向,这是空气摩擦不均匀造成的。

  在空中飞行的篮球受到四种作用力,重力、浮力、阻力和马格纳斯力。最后一种马格纳斯力只在篮球旋转时才起作用。

  1852年马格纳斯对炮弹发射后经常会偏折方向感到十分不解。他意识到炮弹在空中飞行旋转,受到的空气摩擦(或阻力)是不均匀的,所以炮弹受到的作用力也不均衡,这才造成了炮弹方向偏折。马格纳斯效应对旋转行进的篮球会造成小小的影响,篮球的运动轨迹会弯曲。马格纳斯力也是棒球中曲线球的成因。

  今天的内容就介绍到这里了。



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物理问题
答:第一句话是错的。篮球在空中继续飞行是由于篮球自身的惯性。第二句话是对的。物体不受力则保持静止或匀速直线运动,也就是运动状态不变,这是牛顿第一定律。

篮球撞击在篮板上是因受力而改变形状吗还有篮球撞在篮板上又反弹是改变...
答:篮球撞击在篮板上,篮板和篮球均会发生弹性形变。以地面作为参考系,篮球的运动速度和运动方向均受到改变,所以是改变了运动状态

物理 能量守恒定律 篮球在不同的地面反弹高度不同,它和什么有关?_百度...
答:不同地面材质不同,柔软材质的地面,篮球和地面接触后,地面形变大,起到缓冲作用,一部分动能被地面的形变分散消耗,所以作用到篮球的动能减少,导致弹不高。材质硬的地面,形变小,地面形变消耗的动能少,能将篮球下落的大部分动能转化为反弹力作用到篮球上,导致弹得高。所以说和能量的消耗有关,硬的...

阳光下,篮球弹跳的过程中,球的影子大小发生怎样的变化 物理
答:假设弹跳高度无限高的话,影子面积会先等于球大圆面积<接触地面时>,然后随着球上升而缩小,最后由于光的衍射作用,影子消失/ 假设弹跳高度有限,球还会落下的话,先等于球大圆,后缩小,再后放大,又等于球大圆<回到地面> 你这个问题没法定量的, 只能这么定性地说说理解..希望能帮到你 ...

什么是马格努斯效应?把篮球从高空扔下,会发生什么?
答:马格努斯效应是以德国物理学家古斯塔夫•马格努斯的名字命名的,他是第一位对这个现象需要的物理知识进行细致研究的人。然而,牛顿是最早发现并推断出物理原因的人。牛顿在剑桥观看一场网球比赛时观察到,上旋球如何使球的下降速度更快。与此相反,给予下旋球特定方式的触碰,会使它在小距离上轻轻...

篮球移动的动作要领是什么?
答:篮球运动跑的特点是:第一,速度快,而且要经常变换速度,改变方向,做出急停,转身,起跳在跑的过程中完成控制球的动作。第二,具有放松,多变,加速的特点。 跑动时,两膝要自然弯曲(不需要充分蹬伸动作),重心稍微下降,用脚前掌或全掌(由脚跟先着地过渡到全脚掌)着地,上体微向前倾,两臂自然摆动,眼睛注意观察场上情况,...

物理题:篮球运动员始终处在屏幕上,我们为什么会感到他们在跑动呢?_百 ...
答:根据运动的相对性,设运动员静止在电视的屏幕上,因为屏幕后面的景物向相反方向运动 但是其实景物才是真正的静止不动的,所以运动员在跑动。因此我们会感觉到 运动员在 跑动 也就不足为奇了

利用物理知识对跑步、跳绳、踢毽子、羽毛球、排球、篮球、乒乓球、爬山...
答:开始蹲下:人体具有向下的速度、质量滞后,处于失重状态,所以对地面的压力是小于人体重力的。重心下降,重力势能减小。起跳:人体对地面施力,所以人对地面的压力为(施力+人体重力)。人体能量转化为动能。跳起:动能转化为重力势能、重心上升,重力势能增大。最高点:此时动能为0、重力势能达到最大。下降...

初中物理题
答:是不算进球的)物体的斜上抛运动,是有不为0的水平速度的,否则就不是斜上抛了。它是水平方向的匀速直线运动 同 垂直方向的上抛运动 的合成 虽然在最高点时,其垂直方向的速度=0,但水平速度在整个过程中都不变的,因为,水平方向不受力(只有垂直方向受重力)所以,答案是B ...

初中物理运动和力知识点总结
答:以下是我为你整理的初中物理运动和力知识点总结,希望能帮到你。 运动和力知识点一:运动的描述 1、定义:为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。 2、任何物体都可做参照物,通常选择参照物以研究问题的方便而定。如研究地面上的物体的运动,常选地面或固定于地面上的物体为参照物,在这种情况下参照物可以不提...