滑雪板运动中的力学,本文主要内容关键词为:滑雪板论文,力学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
近年来兴起的滑雪板运动吸引着无数青少年爱好者。现已确定,在日本长野举办的1998年冬季奥运会上,滑雪板比赛已被列为授奖的奥运项目。
列斯里·奥尔逊这位19岁的姑娘,从9岁起就练习滑雪板, 至今已有11年的比赛纪录。现在,她从高山上下滑的速度已达每小时65公里,排名世界第二。现在她正充满信心地练习,争取在即将举行的冬奥会上得奖。
奥尔逊不仅擅长高山滑雪板竞赛,而且还热衷于滑雪板的特技表演。在一个U型结构表面,直径为四至五米的半圆柱的硬质积雪场地上,从两侧高处来回高速奔驰,做出翻腾、飞越的表演。当从左上沿向下急驰时,就得到向右侧上沿升空的力,反之亦然。
显然,这项运动是与伟大经典力学的奠基人,英国大科学家牛顿创立的力学三大定律密切相关的,在运动领域中成功地运用了三百多年前牛顿的发现。
牛顿第一定律说运动的物体会保持惯性,持续向前运动。当滑雪板运动员从高山上奔驰而下时,运动的速度帮助运动员不断下滑,并且可能跃起到空中做各种动作。牛顿第二定律说运动的速度是由所施的力造成的,力与质量和加速度成正比。由高山下滑,重力对滑雪板运动员施加作用的结果,使其不断向山下加速滑动,而且可以改变运动的方向。牛顿第三定律则说作用力与反作用力是大小相等、方向相反的。当滑雪板运动员向前运动时,用力踏住滑雪板,向后推动雪地,与此同时,雪地将以同等大小的力,将滑雪板与运动员推向相反的方向。
奥尔逊的经验是:想减少滑雪板与雪地之间的摩擦力,以获得尽可能高的滑雪速度,最好的办法是不要使整个的滑雪板底面与雪地接触,而是使滑雪板侧立起来,以细狭的侧边触地,以减少摩擦力。手臂应尽量靠近身体,以保持侧转时的平衡。有时还不得不靠手臂触地来帮助,就象摩托车骑手在急转弯时用脚来帮助身体维持平衡一样。
奥尔逊在滑雪过程中,正是自觉地运用了牛顿力学定律,创造新纪录、实现她的梦想。
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