为什么短跑要采用蹲踞的姿势

为什么短跑要采用蹲踞的姿势？在桌面上竖立一段木棒，在底部轻轻水平推动，木棍可以直立移动，但如果用力过大，木棒就会向后翻倒。

如（a）图所求，木棒被推时，它的底部受到两个力，一是推力P，一是桌面的托力Q。

这两力的合力为F。

如果F通过木棒的重心，木棒就不会发生倾斜。

反之，如果F不通过重心，木棒就发生倾斜而向后翻倒，如图（b）所示。

现在，左手托着木棒使它斜立，突然放手，同时，以右手用力推动木棒底部。

若P力大小适合，木棒就不会向后翻倒，能够向前加速一段路程，如图（c）报示。

短跑是分秒必争的径赛，必须争取较大的起跑加速度，也就是起跑向前推力P要足够大。

如果直立起跑，就会发生身体后仰志的现象。

因此，采用蹲踞的姿势起跑，使地面（或助跑器）作用于足部的合力F通过人体的重心，如图（d）所示，人体就不会后仰。

跑的力学跑是不断重复的周期性运动。

波动的速率与频率及波长的关系如下式：速率=频率×波长同理，跑的速率与步频（每秒钟所跑的步数）和步长（每跑一步的距离）的关系如下式：速率=步频×步长要增大跑的速率，就要设法增大步频和步长。

例如一短跑者平均步频为每秒4.6步，平均步长为1.8米，则其平均速率为8.28米／秒。

如果以此速率跑100米，就要12.秒。

设有体力相同的A、B两人，分别采用图（a）和（b）两种跑步方式：（a）的起步角较（b）为大，则（a）每跑一步由于把身体升得较高，要费较长时间才能着地跑一下步。

这样，步频自然较小。

另一方面，由于（a）的起步角较大，升高身体的分速度较大而水平向前的分速度较小，故步长就较短。

故（a）跑得比（b）为慢。

每跑一步的速度，是由前一步保留下的的速度（惯性）以及下一步有力后所补充的速度的向量和。

每跑一步所补充的速度，同由脚向蹬地面而获得，如图（c）所示。

脚后蹬的力为F，则地面也给人体一个大小等于F的反作用力，人体由于这个力在后蹬时间内获得补充的速度。

F与地面的夹角α叫做后蹬角。

F可分解为F1和F2两分力。

F1使人获得水平前进的加速茺，而F2则获得垂直上升的加速度。

后蹬角α决定F1和F2的分配。

后蹬角不应过大，否则力量F用在升高身体太大而用在前进太小，这就减小了步频和步长。

短跑的后蹬角应在52°～60°之间，视体力与技术而定。

完成后蹬动作之后，人体就向前抛腾一步。

接着，另一腿由摆动腿转为支撑腿而着地，如图（d）所示，这动作叫做前蹬。

前蹬地面的力R和地面的夹角β叫做前蹬角。

人脚受到地面的反作用力和R大小相等而方向相反。

前蹬时，应脚掌着地，以减小作用力R。

由图可知，R是斜向后的，会减小前进速度。

因此，前蹬角β宜大，也就是脚掌不要太早着地，要摆至接近身体下方才着地，这就要以减小R向后的分力。

在游自由泳时，下肢怎样获得推进力？作自由泳时，下肢是上下打水，为什么可能获得向前的推进力？试用分力的概念说明。

由牛顿第三运动定律：作用力与反作用力大小相等而方向相反。

蛙泳时，双脚向后蹬水，水受到向后的作用力，则人体受到向前的反作用力，这就是人体获得的推进力。

但是，在自由泳时，下肢是上下打水，为什么却获得向前的推进力呢？图中表示人体作自由泳时，下肢在某一时刻的运作：右脚向下打水，左脚向上打水。

由图可见，由于双脚与水的作用面是倾斜的，故双脚所受的反作用力P和Q是斜向前的（水所受的作用是向斜向后的）。

P的分力为P1和P2，而Q的分力为Q1和Q2。

P1和Q1都是向前的分力，也就是下肢获得的推进力。

同样道理，鱼类在水中左右摆尾，却获得向前的推进力，也是由于向前的分力所致。

同样道理，鱼类在水中左右摆尾，却获得向前的推进力，也是由于向前的分力所致。

柔道的力学柔道的主要目标，就是把对手摔倒。

要达到这个目标单靠蛮力不足以取胜。

除了力气和敏捷之外，善用惯性、重心和力矩的知识，可以把体重较大的对手摔倒。

怎样机警地运用这些知识呢？以柔道中的过腿摔为例，如图所示。

在（a）图中，表示进攻者A尚未掌握有利形热，就急于用功。

这时，对手B的体重不通过支点（A的右臀部），因而形成重力臂，于是产生一个抵抗力矩（A的拉力×拉力臂），A就不能把B摔倒。

在（b）图中，A掌握时机，使其右臀部支持着B的重量，也就是B的重心恰好位于支点的上方。

于是，B的重量对支点就没有力臂，也就是没有反搞力矩。

因此，A的力矩就轻易把B摔倒。

要把对手摔倒，不但要靠自己所产生的力矩，还要借着对手身体的惯性。

例如要把对手摔向右方，就先作势假装要把对手摔向左方。

对手为了维持平衡，就乘势把对手摔向右方。

此外，破坏对手的平衡状态，诱使其重心的铅垂线离开其双脚的范围，使对手的重量产生倾倒的力矩，也是重要的技巧。

语云“知识就是力量”，这句话在柔道的捕斗中更是贴切不过。

推铅球时为什么要滑步利用冲量的概念，试想想怎样可增大铅球推出的末速？滑步推铅球比原地推铅球，对优秀运动员来说，可增加约2米的成绩。

在力学中有两条重要的公式：Ft=mv-mu （1）Fs=1/2mv2-1/2mu2 （2）（1）式表示的是物体的动量的改变，等于力与作用时间的乘积。

（2）式表示物体的动能的改变，等于力与用力距离的乘积。

不论由（1）式或（2）式都可以看出，要增大铅球的末速v（铅球的初速u=0），不但要增大推力F，并且要作用的时间或作用距离s都要大。

滑步推铅球就是争取较大的t或s，而增大铅球的末速v。

漫话乒乓球与物理人人见过乒乓球，人人爱打乒乓球。

圆圆的、轻轻的空心薄壳圆球，它是用俗称“赛璐路”的化学材料制成的。

这种材料的主要成份是硝化纤维，它弹性好，易燃。

通常制成白色，在墨绿的球台上，很醒目。

为了电视转播时易于观察，后来又规定使用桔黄色的球和蓝色球台。

乒乓球比赛的规则有许多条，如球台长、宽，球网高度以及发球和得分的规定。

但核心的一条是，把球打在对方的半张球台上。

从战术上说，就是使自己攻过去的球对手接不住，如速度快、角度大、落点刁钻，并使对方的来球易接，不失误。

乒乓球拍的发展历程在三十年代、四十年代人们使用的球拍还是光光的木头板，如同现在板羽球（三毛球）的拍子。

就好象两人在桌子上打网球，所以乒乓球的英文名字就叫tabletennis。

五十年代初，有人在球拍表面蒙上一层胶皮，既利用胶皮增强了球拍的弹性又延长了球与球拍的接触时间，这样就增加了球受力的时间，打出的球更快更有力。

五十年代初，有人把蒙皮的表面制成颗粒状，增大了摩擦，可以加强球的旋转。

这样，拉球和削球等控制球的战术就应用而生了。

此后又有人在胶皮与木板之间增加了一层发泡橡胶（俗称海棉），更增大了弹性和攻击力量，同时也保持了表面的颗粒状胶皮，利用粗糙的表面来增大摩擦，控制球的方面。

这种格局基本上保持到今天，人们把它称为正胶海棉拍。

这种胶粒出球速度快。

人们绞尽脑汁革新胶皮和海棉材料。

到六十年代初，一家日本球拍公司，突发奇想，研制了一种粘性很强的橡胶材料，并把它反过来（凸起的橡胶颗粒朝里贴在海棉上）。

它不是靠表面粗糙而是靠增加粘度和增加球与胶皮的接触面积来增大摩擦力。

这无疑是球拍的一次革命，既而就引起了乒乓球技术的一次革命。

因为此前的打球技术主要是靠推挡、抽杀、扣杀，这些技术的共同点都是迎面击球，把球档回去，主要靠力量和速度制胜。

自从出现了反贴海棉拍，拉攻就成了另一种主要技术手段。

拉球其实就是在击球的同时再沿球的切线方向使劲地蹭它，使它一边前进一边旋转。

以前也有拉攻，但球旋转不剧烈，所以那只是个过渡手段，缓解对方的进攻，创造抽杀或扣杀的机会。

用反贴强力拉攻不仅提高了攻球的稳定性，而且靠球的强烈旋转造成对方接球下网或出界等直接失误直接得分。

这种战术有极大的杀伤力。

一时成为一种锐不可挡的秘密武器。

由于球在前进方向上高速旋转，它的运行路线就不是直线也不是由于重力造成的抛物线，而是一种质心运动加上阻力和强烈旋转作用形成的特殊弧形路线。

人们把它称为弧圈型上旋球。

一些著名的足球明星踢出的“香蕉球”也就是由于这种力学原理形成的侧弧形路线，使人无法判断它的前进方向。

弧圈型上旋球比香蕉球的旋转更强烈百倍，一时间所向披靡，使当时在世界上叱咤风云以速度制胜的世界冠军庄则栋在日本的弧圈球小将木村、三木、长谷川面前一筹莫展。

弧圈型上旋球和前冲式上旋球运动员在击打来球时，要保持球拍与水平面有一定的倾角。

球就能越过球网，落在对方的球台上。

在击球时不是用这种倾角迎面发力，而是使球拍大角度地向上“蹭”球，造成强烈旋转，球落到球台后就会大角度弹起并旋转，一触对方球拍立即高高飞起。

这就是弧圈型上旋球。

另一种拉球的方法是把倾角减小，球拍在球的顶部向前“蹭”球，球的旋转力很强，运行路线更加平直，一触球台就前冲下滚，与正常的运行路线截然不同，使对手措手不及，运动员称之为前冲式上旋球。

长胶遏制了弧圈球正在这危急的时候，中国漏现出一位力挽狂澜的小将张燮林，以他神奇的打法，魔术师般的技巧和舞姿一样轻巧优美又舒展的动作使世界震惊，把不可一世的日本选手一个个斩于马下，为中国队立下汗马功劳。

张燮林原来是一个削球选手，惯于以柔克刚。

他的广泛灵活，跑动范围大，远离球台，当对方的来球速度减低后，他用球拍轻轻地一削、一拨，就使球稳稳地落到对方球台，软磨硬泡，对方攻击型选手耐不住性子，频频发起进攻，屡屡造成失误。

那么，他是如何化解高度旋转的弧圈球呢？关键在于他的球拍，这是一件威力无比的秘密武器。

他的球拍没有海棉，只有一电胶粒很长的胶皮（俗称长胶）。

长胶为什么能化解上旋球呢？这要从海棉拍“吃球”说起。

当攻方拉攻时，球是向上旋转的，而在守方的球拍接触球的一刹那，球是向下旋转接触球拍胶粒。

由于强烈的摩擦，球就会受到反作用力，转而向上高速旋转，猝不及防，球就飞丢了。

如果应对得当，球就会挡回对方球台，仍形成上旋球，但旋转已不那么强烈，正好造成对方扣杀的机会。

但是，如果球拍的胶粒很长、很细、很软，球在球拍上就不会受到反作用力，如同蹭到了刷子毛的尖，一扫过去，旋转方向没有改变，只是稍稍遇到点儿阻力，旋转被减弱了。

如果继续沿原方向旋转，回到对方手里，也成为了下旋球，使对方措手不及。

而张燮林是绝不会“吃球”。

他可以凭借手腕的动作，使回球不转或下旋，变幻莫测。

总之是与一般选手的回球截然不同，最终出奇制胜。

合力球与上抛球靠球的旋转制胜，已经成了重要的得分手段，而发球时制造旋转就更可以先发制人。

旋转的强烈程度取决于球与拍发生侧向撞击的速度。

乒乓规则要求发球时球必须向上抛起，这时如果把球拍向下切，摩擦球的侧面，球的旋转就会加剧。

这是利用了物理中的相对运动、相对速度，在实践中发挥了明显的技术效果。

这就是所谓的“合力球”。

充分体现“前三板”的威力。

这种发球制胜的手段几乎无人能敌。

于是引起欧洲选手们的一片抗议和抵制。

国际乒联也认为发球决胜负会限制乒乓球对攻技术的发展。