乒乓球运动中的力学问题研究分析

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  振奋人心的2008北京奥运会即将举行。奥运会的精神是更快、更高、更强,它是人体运动的速度、弹跳高度和力量的较量,所以体育运动与物理特别是与力学有着十分密切的关系。同时它又是学校进行校本课程选修的极好课程资源。下面就选用乒乓球项目进行力学分析。
  
  1 力矩与球的旋转
  
  在乒乓球运动中,旋转球是克敌制胜的法宝,那么如何使球能在前进中旋转呢? 
  如图1所示:给物体施加一个过质心“O”点的推力,该物体就只能沿力的方向平动。
  如图2所示;给物体施加一个偏离质心“O”点的作用力,物体就可在F的作用下既平动又产生旋转,其转动效果由F对O点 产生的力矩的大小决定。由以上分析可知,要使乒乓球旋转起来,则要求给球施加一个不通过其球心的力的作用。
  
  2 摩擦力与球的转动
  
  使球转动的关键在于作用在球上的力不通过球心,而这个力来源于球拍对球的摩擦力。如图所示,在拍击球的同时,使拍球对球有相对运动就能产生摩擦力。 如图3,拍击球的瞬间向上拉动球拍,则球受F1弹力和F2摩擦力两个力的作用,F1过球心不产生力矩,球在F1作用下向前飞行的同时,F2与球相切,产生使球逆时针旋转的效果,这即是乒乓球运动中的上旋球。实际上在乒乓球运动中的:切、削、搓、拉、带、提等技术动作都是指拍与球接触瞬间使拍与球产生侧向相对运动,从而使球受到侧向摩擦力作用,而产生旋转。
  
  
  3 动量定理与接发球
  
  乒乓球运动中,对付高速、强旋球是非常困难的,如果对动量定理有深刻的理解,加上平时的刻苦训练,对付起来也会容易一些。 
  动量定理告诉我们,冲量等于物体动量的改变,可用以下公式说明:F
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