浅析乒乓球中的物理知识
“从生活到物理,从物理到社会”是新课程改革的理念之一。乒乓球可以说是中国的国球。它在中小学广泛开展,是学生最喜欢的运动。下面是对乒乓球所包含的物理知识的简要分析。
一、乒乓球运动中的物理学
1937年,国际乒乓球联合会在桌上决定:长274厘米,宽152.5厘米,离地76厘米。桌面可以由任何材料制成,但是它应该是深色的、无光泽的并且具有均匀的弹性。
“黑暗无光泽”:易于吸收光线,无反射,易于与白色或黄色乒乓球区分开来。
“均匀弹性”:乒乓球从桌上落下后反弹,并经历以下能量转换。乒乓球的动能转化为弹性势能,然后转化为乒乓球的动能。弹性材料容易发生弹性变形,产生弹性势能。
二。乒乓球拍中的物理学
根据个别球员的不同风格,选择合适的球拍。不同的球拍有不同的物理特性。
1.摩擦力大、反弹性差的球拍。例如,如果你使用反向橡胶海绵,在海绵上粘一块带有向内颗粒的橡胶。因为表面平坦柔软,所以粘度相对较大。在一定的作用(压力)下,摩擦力大,反弹力小。
2.弹性强、摩擦小的球拍。如生胶海绵球拍,这种球拍是将一块生胶粘在较薄的海绵上,其含胶量大于普通橡胶,所以颗粒较软且有弹性,颗粒高度一般在0.8 ~ 1毫米之间,易弹性变形,弹性强。
3.缓冲性能强的球拍。例如,反弧海绵球拍,这种球拍是在结构松散、弹性差的海绵上粘上一层又厚又硬、粘性小又有点涩的橡胶制成的。由于其结构松散,弹性差,在力的作用下容易压缩,所以缓冲性能强。
三、选择球的大小,软硬物理
1、使用大球时,球的性能发生变化
自从2000年10月使用40毫米球以来,它的性能也发生了变化。
(1)随着球体变大,其重量相应增加(G=mg=vρg)。
(2)随着球体变大,空气对球体的阻力增加。运动物体对空气的阻力与其表面积有关。物体的表面积越大,空气阻力越大。随着空气中阻力的增加,球的运动速度变得更慢。
(3)随着球体变大,空气阻力增加,削弱了球体的旋转和向前推力。
2.比赛前捡球。这是乒乓球运动员的一种力量。硬球弹性好,打得快。较软的球摩擦力大,切割时容易旋转。
第四,物理在推球和挡球
1.阻挡球:球对球拍施加作用力,而球拍对球施加反作用力,从而改变球的运动状态。
2.快速推进:球和球拍接触的时间越短,动量越大,球的速度越快。
3.用力推:反弹力和人施加的力在同一个方向叠加,力大的球移动快。
4.减速齿轮:使用缓冲器减弱反弹力。
五、球运行的弧线、速度、旋转的物理学
1.球弧的高度、长度和方向取决于击球的角度、速度和力量。当球作斜抛运动时,击球时力的大小、方向和作用点不同,力的作用也不同,即球的运动状态不同。对于旋转的球,球一方面旋转,另一方面向前移动。
2.球的力量和速度
力通过球的前进速度和旋转强度作用在球上。力越大,球飞得或旋转得越快。击球力主要取决于击球时的挥杆加速度,这可以用牛顿第二定律F=ma来解释。
3.上旋球。乒乓球向上旋转会使球表面的空气形成循环,循环方向与球向上旋转的方向相同,这时球仍向前飞行,所以它也受到空气阻力。球体上部的环流方向与空气阻力方向相反,球体下部的环流方向与空气阻力方向一致,因此球体上部的空气速度较慢,而下部的空气速度较快。流速慢时压力大,流速快时压力小。这给了球一个向下的力,反过来又给了球一个加速度。我们认为球体的向前和向上运动是两种运动的结合:一种是沿水平方向的匀速直线运动,另一种是垂直向上投掷运动。上旋球不仅能以强大的力量和速度杀死对手,还能缩短比赛距离,增加乒乓球飞弧的高度。
当球员切球或拉弧圈球时,球的路径会改变。原因是也使用了流体压力和流速之间的关系。因为乒乓球两边的气流速度不同,它们对球产生的压力也不同。结果,球在空气压力的作用下*转向空气速度高的一侧。
六.乒乓球塌陷与修复中的物理学
1.压缩:力会使物体变形。
2.碎球的修复:利用物体受热膨胀、冷却收缩的原理,碎球在被压入热水一段时间后会自动膨胀。
总之,乒乓球的产生和发展与力学和运动学密切相关。正确使用物理知识,改变球路肯定会更方便。