摩擦力拔河的法宝.doc

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摩擦力拔河的法宝摘要鉴于我们小组上次拔河比赛的失利，我们小组以拔河中摩擦力的作用调查与研究为探究课题。在实地实验数据分析查阅数据的基础上，本文描述了拔河，摩擦力，以及拔河时摩擦力的作用等相关内容，我们又找出了一些拔河时有利的姿势与动作，这些能反映出摩擦力对拔河时产生的巨大作用，从一定程度上也反映出摩擦力对生活的作用。正文 拔河拔河是古老的游戏和运动，在全世界广泛流行。瑞典是拔河运动发达的国家之一，这项运动在英国也很普及。目前，英国拔河协会拥有300个拔河俱乐部。英国国家拔河队保持了750公斤级和640公斤级的世界冠军（以上的重量是指拔河队8名队员体重的总和）。1958年，英国拔河爱好者成立了英国拔河协会，但当时世界上几乎没有国际性的拔河比赛。为了推动这项运动的国际竞赛，他们向欧洲各国探询，得知瑞典的拔河协会早在1933年就成立了。1960年，英国拔河协会正式邀请瑞典协会派队到英国比赛，两队相遇才发觉各自的比赛规则完全不同。依照瑞典的比赛规则，比赛时运动员双脚站在事先挖好的小坑里不得移动，只用双手一次次交替地向后拉扯绳子，绳子在手中滑动。每场比赛为两分钟，终场时计算绳子拉往一方的长度决出胜利者。如果在两分钟内，绳子被一方拉过两米，比赛即停止，拉过两米的一方获胜。英国的比赛规则大体上同我国的相似。运动员双手紧握绳子，脚跟着地，使身体与地面成45度角，脚蹬住地面，用全身的力量和身体重量，把绳子拉向自己一方。比赛没有时间限制。英瑞两队当时分别用两种规则进行比赛，瑞典协会发现，按英国规则比赛，气氛更加紧张、热烈，能够吸引大量观众。因此他们决定改变自己的规则，以利于开展国际比赛。统一后的规则为每支拔河队由8名运动员组成，依英国的规则进行比赛。英瑞两国的拔河协会通过协商，制定了国际拔河比赛规则，并创立了国际拔河联合会，现在联合会已有16个会员国。拔河运动在英格兰、爱尔兰、瑞典、瑞士、澳大利亚、美国、印度、加拿大、意大利等国都是一项流行的体育活动。拔河运动员不一定必须是身高体大的，因为一场拔河比赛至多持续几分钟，并不需要无穷无尽的体力。取胜的秘诀在运动员的手上。运动员必须有一双坚硬、粗壮有力的大手。比赛前，手上涂些油质混合剂也很重要。农业劳动对拔河运动是非常有成效的训练，优秀的拔河运动员往往来自农民家庭。目前，国际拔河联合会还未得到国际奥委会的正式承认。人们相信，尽管拔河运动成为国际上流行的竞技运动项目尚须时日。但拔河运动深受各国人民喜爱，在各国群众性运动项目中的地位不容忽视。拔河运动将日益显示其强大的生命力。摩擦力而力是影响拔河关键因素。根据牛顿第三定律（即当物体甲给物体乙一个作用力时，物体乙必然同时给物体甲一个反作用力，作用力与反作用力大小相等，方向相反，且在同一直线上），对于拔河的两个队，甲对乙施加了多大拉力，乙对甲也同时产生一样大小的拉力。可见，双方之间的拉力并不是决定胜负的因素。 对拔河的两队进行受力分析就可以知道，只要所受的拉力小于与地面的最大静摩擦力，就不会被拉动。因此，增大与地面的摩擦力就成了胜负的关键。首先，穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子，能够增大摩擦系数，使摩擦力增大；还有就是队员的体重越重，对地面的压力越大，摩擦力也会增大。大人和小孩拔河时，大人很容易获胜，关键就是由于大人的体重比小孩大。另外，在拔河比赛中，胜负在很大程度上还取决于人们的技巧。比如，脚使劲蹬地，在短时间内可以对地面产生超过自己体重的压力。再如，人向后仰，借助对方的拉力来增大对地面的压力，等等。其目的都是尽量增大地面对脚底的摩擦力，以夺取比赛的胜利。此外，别忘了还有一种摩擦力绳子本身不被拉断，其内部机制相当复杂，但绳子各股之间的摩擦力是一大功劳。首先肯定，拔河的确是摩擦力在做功。拔河的时候，通常是人们手握紧绳子用力往后拉，看似是拉力，实际是手对于绳子有一个握力，由于有握力作用，所以绳子发生形变，而一旦发生形变就有摩擦力作用。又摩擦力的方向始终与物体的相对运动方向或者相对运动趋势相反。手拉绳子，绳子相对与你的手有向后的运动趋势，所以绳子受到的摩擦力向你的手的方向，于是绳子就向你运动，即你拉动了绳子。然而对于“拉力与绳子的摩擦力相等”这句话，似乎是大错特错的。众所周知，摩擦力大小与使物体形变的力的大小成正比，而其比值就是摩擦系数，所以拔河比的是握力而非拉力。在上文我又提到，拉力只是为了提供一个相对运动趋势，而非真正拉绳子的力。如果拉力和绳子的摩擦力相等，那么有是什么提供了绳子运动的动能呢？除非在真空中，惯性作用使绳子不断运动，其他情况物体都会因为空气阻力而导致停止。1.摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关，接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大。生活中我们有这样的常识，当自行车车胎气不足的时候，骑起来更费力一些。2.摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。拔河比赛比的是什么？很多人会说：当然是比哪一队的力气大喽！实际上，这个问题并不那么简单。对拔河的两队进行受力分析就可以知道，只要所受的拉力小于与地面的最大静摩擦力，就不会被拉动。因此，增大与地面的摩擦力就成了胜负的关键。首先，穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子，能够增大摩擦系数，使摩擦力增大；还有就是队员的体重越重，对地面的压力越大，摩擦力也会增大。大人和小孩拔河时，大人很容易获胜，关键就是由于大人的体重比小孩大。另外，在拔河比赛中，胜负在很大程度上还取决于人们的技巧。比如，脚使劲蹬地，在短时间内可以对地面产生超过自己体重的压力。再如，人向后仰，借助对方的拉力来增大对地面的压力，等等。其目的都是尽量增大地面对脚底的摩擦力，以夺取比赛的胜利。倾倒力矩与回复力矩假设在拔河时支点位于足部压力中心处,若要让身体达到平衡必须具备下列二个条件：一为合力为零,即重力(mg)等于地面垂直反作用力(N)与拔河绳上垂直分力(Ty)的和，其公式是mgNTy；二为合力矩为零,亦即透过握绳处至足部支点所产生的倾倒力矩要等于由重力至足部支点所产生的回复力矩。人体与地面的夹角由以上分析可知如重心至足部支点与地面的夹角角度较大时,回复力矩小于倾倒力矩,虽不易滑动,但因回复力矩的减小容易发生体轴向前倾倒的现象。重心至足部支点与地面的夹角愈小,所获得的水平分力愈大,但垂直分力也愈小,若垂直分力所造成的摩擦力小于对方之拉力时,将产生不利的滑动现象。所以，到底选取多大的角度跟鞋子的摩擦系数有关，也跟人体合适的发力角度有关。经由运动学研究,拔河运动是透过身体三组重要的关节组合运作的杠杆作用型态,一为腿的蹬力的膝关节(),其最佳角度介于110度至160度间;二为躯干张力的髋关节(),其最佳角度介于90度至120度间；三为足部支点与地面的夹角(),其最佳角度介于40度至60度之间。拔河姿势（一）高姿势以直立的状态，尽量不弯腰，不弯膝关节而自己身体重心向后倾倒并能维持脚底不滑动的姿势。【优点】1体重可依赖骨骼支撑，因此肌肉的负担较轻。2只要保持体轴伸直状态，能量大的头及上身会依重力向后仰而产生旋转运动，因此不必以肌肉而依靠姿势就能维持绳索的拉力。3对地板行成支点的脚底压力增大。4不容易发生锁绳的犯规动作。【缺点】1不容易以腋下夹紧绳索，对握力的依赖度大，增加手掌负担。2由于重心位置高，一旦失去平衡时容易为对方趁隙攻击。（二）中姿势身体与对方正面相对，腰与膝适当弯曲的姿势，大腿的位置保持水平或稍高，保持随时能伸直膝关节状态的姿势。【优点】1.比起高姿势高体位，其身体的重心更向后倾，因此受到对方强大拉力时亦较不容易失去平衡。2.膝关节与髋关节有适当的弯曲，因此伸展时可得很大的拉力。3.以此中姿势站立时，可增加脚掌对地面的接地压力。【缺点】1.由于维持膝关节与髋关节适当的弯曲状态，自己的体重以及对抗对方的拉力都靠肌肉力量支撑，肌肉负担增加，容易疲劳；因此难于长时间维持中姿势，所以容易变形。2容易变形而陷入低体位的姿势，因而犯锁绳和坐地的犯规动作。（三）低姿势身体与对方正面相对，腰与膝适当弯曲的姿势，大腿的位置保持低于水平位置，并保持随时能伸直膝关节状态的姿势。【优点】1从高姿势或中姿势刻意改为低姿势可瞬间改变绳索的拉力。2对方要用较大的力量才能拉起低姿势，因此低姿势可增加对方能量的消耗与负担。【缺点】1由于姿势低容易犯锁绳和坐地的犯规动作。2为了维持低姿势，消耗本身能量也大。3脚底对地面的压力较弱，较难充分利用鞋与地面的摩擦阻力，容易产生滑倒的现象。拔河技巧总结（一）摩擦力的增大1选择体重较大的队员参赛，以增大压力，从而增大摩擦力。2降低重心，在发力瞬间抬高重心，以获得瞬间较大的压力，从而获得瞬间较大的最大静摩擦力。3保持拔河鞋与拔河道的清洁，这点对于鞋的摩擦系数影响非常巨大。（二）攻击技巧1.短拉短节奏的攻击，也就是传统的杀！杀！杀！的快速进攻。准备时间短，在攻击中间，对方少有可乘之机。这种攻击方式，队员步调容易一致，但最多只能拉出合力的6070。2.猛拉长节奏的攻击，与传统的一.二.三.杀！相似，其节奏比短拉缓慢，是让关节与肌肉有充分准备后才拉。能拉出合力的8590。但因准备时间较长，对方趁隙反攻的机会也增大。加上生理上最大肌力的时间限制，若在30秒内无法决定胜负，进攻队的能量消耗过大易造成疲劳，如防守队保持实力技巧运用得当，则可能形势逆转。（三）保持实力1. 等待机会当两队的整体作战技术相当时，要在短时间使出最大合力将对方拉过来，是不容易做到的也容易造成过度疲劳。当遇到拉锯现象时，不管自己的队使出多少力，对方也响应多少力，就好像和墙壁拔河一样的白费力气。因此有必要调整靠绳位置与姿势，尽量减少体力的消耗，采取等待的战术以保持实力，准备下一波的攻击。2. 出击的状态保持实力并非停止拉绳，而是处于随时可出击的状态。重要的是要让对方感到绳子上一定的合力的压力，并敏感的觉知对方力量的变化，而能在对方有减弱时立刻采取攻势。拉锯过程中，也可尝试增加拉力，以了解对方应变的策略。3.攻击的准备身体保持在脚底摩擦力最大极限内让体轴尽量接近地面，形成钉子被斜钉的状态，一腿伸直另一腿脚掌后移膝关节微弯曲，保持拉绳的准备。持续的对绳子施与力量，后位充分觉知对方细微力量的变化，及时应用姿势的改变敏捷的发动攻击。参考献文啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊摩擦力拔河的法宝啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊2. 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越