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生活中的力学结课论文 专业班级：土建2011-03班 学号：311107000314 姓名：吕超乒乓球中的物理知识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。回合少了，观众就没有兴趣了，失去了观赏价值。于是修改规则，发球时，不得在球上升过程中击球。这样“合力球”事实上就被取消了。不过，这倒更促使教练员们对物理发生了兴趣。既然合力球的根本关键是球与球拍相对摩擦的速度，那么，就把球高高地抛起来。因为根据物理规律，如果忽略空气阻力，那么上抛物体的初速度和它下落到这一点时的速度是相同的。既然发球上抛时不准击球，它下落时总不能还不让打呀，只是速度还是那么快，球还是那么转。球程弧线与挥拍动作前面谈到，是否能把球回击到对方的球台上，而不至出界或落网，关键在于球拍与水平面的夹角。倾角过小，球必落网；倾角过大，球就出界。有时，打球时使用的足惯用的成功的角度，一个好机会一使劲，球就落到界外了。问题出在哪儿了？怎么调整呢？原来是挥臂动作过大，球拍触球时间过长。根据物理中的动量定理，球速度的增加，和球接触球拍受力的时间长短有关。这就如同步枪的枪管长，子弹受火药气作用时间长，子弹的出膛速度就快，子弹就打得远，而手枪枪管短，子弹速度慢一样。因此，如果球行程过长，就要调整挥臂动作，缩短挥臂行程。总之，乒乓运动的产生和发展都是和力学、运动学紧密相联的，恰当地运用物理知识，球路变化一定能更得心应手。江河大堤与水库大坝一般江河大堤和水库大坝的横截面如图1甲、乙所示 图1比较上面两图，不难发现，它们的共同之处都是上窄下宽，不同的是江河堤的迎水面坡度缓，背水面坡度陡，而水库坝则恰恰相反，挡水面坡度陡，背水面坡度缓一、为什么江河大提与水库大坝都修成上窄下宽无论是江河大堤，还是水库大坝都修成上窄下宽，其目的主要是为了“三防”1防水压根据液体内部压强公式可知，堤坝内的水越靠近堤坝底，水深越大，水产生的压强也越大堤坝下宽能承受较大的水压，确保堤坝的安全2防渗漏堤坝下部受水的压强越大，水越容易渗进坝体把下部修得宽些，就可以延长堤坝内水的渗透路径，增大渗透阻力，从而提高堤坝的防渗透性能3防滑动堤坝内水的压力总有将大堤向外水平推动和将大坝推向下游的运动趋势，堤坝基底需要有与之抗衡的静摩擦力，才能保持堤坝平衡将堤坝下部修宽既可增大坝体的重力，也可增大迎水面（挡水面）上水对坝体竖直向下的压力，因此，可以增强坝体与坝基间的最大静摩擦力，达到防止堤坝滑动的目的二、为什么江河大堤和水库大坝两边的坡度陡缓状况修得恰恰相反对于两岸拦水的大堤来说，奔腾的江河水的冲击力方向朝下游，水对堤坝的作用力主要是压力，如图2甲、乙所示，水的压力垂直于堤面，根据力的分解知识有，因此，对于同样大小的水的压力，坡度平缓的堤面所受横向水平压力较小，即；所受竖直向下的压力较大，即所以对于江河大堤，迎水面坡度缓，水对大堤水平向外的推力小同时竖直向下的力大，有利于增大堤坝基底与堤坝的静摩擦力，即可以防滑图2图3对于水库大坝受力分析，如图3所示，根据液体压强公式，水库大坝的挡水面各处承受的压强跟水深成正比，呈三角形分布，故总水压力通过压强的三角形分布距坝底3设水库大坝的总重力为，重心在处，为便于分析，设水库中水对大坝的总压力水平向外（大坝外侧），如右下图所示因受水的压力的作用，坝体会以水库外侧大坝的坝脚为支点有沿顺时针方向倾覆的趋势，其倾覆力矩为3而大坝依靠自身的重力产生的抗倾覆力矩G把坝体修得沿背水面坡度缓一些，能够达到既增大重力，又增大力臂的效果，从而达到增大抗倾覆力矩G的效果由此可见，在不增加建设大堤和大坝的土石方，用料及造价相同的前提下，迎水面比背水面缓的江河大堤更牢固，挡水面比背水面陡的水库大坝更稳定滑水运动员在滑板上不沉下去 看到滑水运动员在水面上乘风破浪快速滑行时，你有没有想过，为什么滑水运动员站在滑板上不会沉下去呢？原因就在这块小小的滑板上。你看，滑水运动员在滑水时，总是身体向后倾斜，双脚向前用力蹬滑板，使滑板和水面有一个夹角。当前面的游艇通过牵绳拖着运动员时，运动员就通过滑板对水面施加了一个斜向下的力。而且，游艇对运动员的牵引力越大，运动员对水面施加的这个力也越大。因为水不易被压缩，根据牛顿第三定律（作用力与反作用力定律），水面就会通过滑板反过来对运动员产生一个斜向上的反作用力。这个反作用力在竖直方向的分力等于运动员的重力时，运动员就不会下沉。因此，滑水运动员只要依靠技巧，控制好脚下滑板的倾斜角度，就能在水面上快速滑行。为什么熟鸡蛋能竖立旋转把一只煮熟的鸡蛋放在桌上旋转，如果用力合适，它转着转着就会竖立起来，而生鸡蛋就不会这样。英国和日本科学家对这一现象作出了物理学解释。熟鸡蛋在旋转过程中竖立起来，这看上去是违反物理规律的，因为它的重心升高，整个系统的能量似乎增加了。科学家在28日出版的英国自然杂志上报告说，事实上是熟鸡蛋的部分旋转能量在蛋壳与桌面之间的摩擦力作用下转换成了一个水平方向的推力，使熟鸡蛋的长轴方向改变，在一系列的摇晃震荡中由水平变为垂直。而生鸡蛋的内核是液态，会吸收旋转能量，使它不能转化为推力