陳美

摘 要：素質(zhì)教育改革促進(jìn)了學(xué)校體育運(yùn)動(dòng)的蓬勃發(fā)展，體育運(yùn)動(dòng)旨在鍛煉提高學(xué)生的身體素質(zhì)，促進(jìn)身心健康發(fā)展，為此就必須要科學(xué)合理的組織開(kāi)展體育運(yùn)動(dòng)，將物理學(xué)原理運(yùn)用其中，學(xué)生的體育運(yùn)動(dòng)技能會(huì)得到顯著提升，同時(shí)也能在很大程度上避免出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)損傷事故。在體育運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可以將運(yùn)動(dòng)學(xué)、杠桿原理、力學(xué)、機(jī)械能守恒定律等物理學(xué)原理進(jìn)行運(yùn)用，指導(dǎo)學(xué)生更高效地開(kāi)展體育訓(xùn)練。本文主要圍繞物理學(xué)原理在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)原理;體育運(yùn)動(dòng);應(yīng)用

在現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展背景下，我國(guó)的體育事業(yè)得到良好的發(fā)展，并且在素質(zhì)教育改革背景下，學(xué)校教學(xué)更是社會(huì)上引發(fā)了一股“體育熱”，加強(qiáng)學(xué)生的體育運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練逐漸成為當(dāng)前中小學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容。為了更加科學(xué)合理的開(kāi)展體育運(yùn)動(dòng)教學(xué)，就應(yīng)該在科學(xué)原理的指導(dǎo)下開(kāi)展，其中將物理學(xué)原理運(yùn)用到體育運(yùn)動(dòng)中，能夠幫助學(xué)生更好的理解和掌握體育運(yùn)動(dòng)技巧方法，這樣能夠提高體育訓(xùn)練的科學(xué)性，促進(jìn)學(xué)生身體素質(zhì)得到更好的鍛煉發(fā)展。

一、物理杠桿原理在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

物理杠桿原理在生活中的運(yùn)用比較普遍，對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)也不是很陌生，該原理主要包括阻力臂、動(dòng)力臂、支點(diǎn)、阻力點(diǎn)和動(dòng)力點(diǎn)幾個(gè)要素。人體內(nèi)也有杠桿，并且表現(xiàn)形式較為多樣，主要包括省力杠桿、平衡杠桿和速度杠桿等，其中速度杠桿最為典型。速度杠桿動(dòng)力臂要弱于阻力臂，需要耗費(fèi)的力量較大，但是能夠保證人體手腳獲得角度運(yùn)動(dòng)速度和幅度。例如在鉛球、鐵餅、標(biāo)槍這些投擲類(lèi)體育項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員就應(yīng)該充分運(yùn)用杠桿原理，在最后投擲動(dòng)作上要充分展開(kāi)上臂，確保阻力臂最大，同時(shí)以肩關(guān)節(jié)為支點(diǎn)，肩部肌肉附著點(diǎn)為動(dòng)力點(diǎn)，這樣就形成了一個(gè)人體速度杠桿，可以顯著提升物體運(yùn)動(dòng)速度，投擲物體的距離更遠(yuǎn)[1]。鏈球項(xiàng)目成績(jī)要高于擲鐵餅的成績(jī)，其原因就是鎖鏈的存在增加了阻力臂，同理，在羽毛球運(yùn)動(dòng)中要抓住球拍的底端也是如此。

二、物理運(yùn)動(dòng)學(xué)在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

依據(jù)物理運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑和角速度決定了線(xiàn)速度的大小，人體的每個(gè)動(dòng)做都是通過(guò)關(guān)節(jié)周轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，人體也是一個(gè)骨杠桿，在阻力臂及轉(zhuǎn)動(dòng)半徑加大的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的手腳能夠產(chǎn)生更大的速度力量。例如對(duì)于跳遠(yuǎn)和投擲標(biāo)槍、鐵餅的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，為了跳躍或投擲距離更遠(yuǎn)，獲得更好的成績(jī)，就必須要遵循物理運(yùn)動(dòng)學(xué)原理。通過(guò)對(duì)斜拋公式分析可以得出，初速度、角度與重力加速度是基本要素，其中，跳躍或投擲的距離與初速度的平方是正比例關(guān)系，初速度越大，也就會(huì)越遠(yuǎn)[2]。因此，在開(kāi)展跳遠(yuǎn)或投擲類(lèi)體育運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的過(guò)程中，就需要重點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行初速度的訓(xùn)練，這樣的訓(xùn)練方式才會(huì)是更為科學(xué)的，才能指導(dǎo)學(xué)生獲得更好的運(yùn)動(dòng)成績(jī)。另外，角度因素也是需要特別注意的，而且不同項(xiàng)目在出手角度也是存在差異的，跳高項(xiàng)目的跳角最大值為45°，跳遠(yuǎn)的起跳角度為20°，斜拋類(lèi)項(xiàng)目需要考慮地斜角和空氣阻力等影響因素，一般出手角度范圍為38°～42°，擲鐵餅最佳出手角度應(yīng)在30°～35°之間。

三、物理動(dòng)力學(xué)在在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

動(dòng)力學(xué)在物理學(xué)中是一個(gè)重要內(nèi)容，牛頓運(yùn)動(dòng)定律是最為主要的物理動(dòng)力學(xué)原理，應(yīng)該運(yùn)用其指導(dǎo)體育運(yùn)動(dòng)的開(kāi)展。依據(jù)牛頓第一定律，物體運(yùn)動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生慣性，所以長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)中應(yīng)該保持勻速前進(jìn)，借助慣性的力量持續(xù)向前，可以消耗更少的體力。依據(jù)牛頓第二定律，物體運(yùn)動(dòng)加速度與合外力是正比例關(guān)系，并且如果物理質(zhì)量越小，加速度也會(huì)更大。在體育運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，各種體育器械的質(zhì)量是不變的，所以就必須要通過(guò)提高加速度獲得更大的運(yùn)動(dòng)力量，實(shí)現(xiàn)更好的運(yùn)動(dòng)成績(jī)。例如在跳高、跳遠(yuǎn)或投擲類(lèi)運(yùn)動(dòng)中，都需要通過(guò)前期的快速助跑確保加速度最大化，這樣在跳躍或投擲的時(shí)候才會(huì)產(chǎn)生更大的力量支持。依據(jù)牛頓第三定律，物體運(yùn)動(dòng)前會(huì)與地面產(chǎn)生摩擦力，這種作用力和反作用力的方向相反，共同推動(dòng)物體前進(jìn)[3]。例如在跳遠(yuǎn)的時(shí)候，人體需要在用力蹬地的時(shí)刻獲得反作用力，從而讓人體更有力量能夠跳躍的更遠(yuǎn)。在投擲器械的時(shí)候也同樣需要蹬地所獲得的反作用力，可以扔的更遠(yuǎn)，相反，如果在投擲的瞬間雙腳離開(kāi)了地面，那么就無(wú)法將蹬地力量傳遞到體育器械上，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)成績(jī)不高。

四、物理機(jī)械能守恒定律在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

依據(jù)物理機(jī)械能守恒定律的原理，在撐桿跳項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)中，遠(yuǎn)動(dòng)員主要依靠重力勢(shì)能獲得力量，首先要在助跑中獲得動(dòng)能，支持起跳瞬間的重力勢(shì)能，在離開(kāi)地面后，運(yùn)動(dòng)方向和機(jī)械能形式發(fā)生了變化，助跑中的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為了撐桿的彈性勢(shì)能，并且在身體上升超過(guò)一半后，多數(shù)動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為了彈性勢(shì)能與重力勢(shì)能，在落到墊子上后機(jī)械能保持不變。所以，在撐桿跳體育運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，助跑的加速度是需要重點(diǎn)訓(xùn)練的內(nèi)容，只有獲得最大化的加速度，才能提供充足的重力勢(shì)能，在跨越橫桿時(shí)有更大的力量，從獲得更高的成績(jī)。

綜上所述，在體育運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練開(kāi)展過(guò)程中，應(yīng)該注重將物理學(xué)原理運(yùn)用其中，結(jié)合學(xué)生的個(gè)體差異，科學(xué)合理地組織開(kāi)展體育訓(xùn)練，在避免學(xué)生身體受到傷害的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生的體育運(yùn)動(dòng)技能水平得到提高，更好地展現(xiàn)體育運(yùn)動(dòng)的獨(dú)特競(jìng)技魅力。

參考文獻(xiàn)：

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