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1、體育運(yùn)動(dòng)中的拋體運(yùn)動(dòng)體育運(yùn)動(dòng)中的拋體運(yùn)動(dòng)一、拋體運(yùn)動(dòng)的概述拋體運(yùn)動(dòng)是一種曲線運(yùn)動(dòng),它在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線?;@球運(yùn)動(dòng)員投籃,鉛球、鐵餅、標(biāo)槍的擲出,乃至人體在跳高、跳遠(yuǎn)、跨欄、跑步中重心的移動(dòng),都是拋物線。這種物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線的運(yùn)動(dòng)為拋體運(yùn)動(dòng)。一、拋體運(yùn)動(dòng)的概述拋體運(yùn)動(dòng)是一種曲線運(yùn)動(dòng),它在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡一、拋體運(yùn)動(dòng)的概述1、可以忽略空氣阻力的情況如果物體的質(zhì)量較大,體積較小,飛行速度較低,飛行時(shí)間較短時(shí),空氣阻力可以忽略不計(jì)。2、不能忽略空氣阻力的情況如果物體的質(zhì)量較小,體積(阻力面積)較大,飛行速度較高,時(shí)間較長(zhǎng),空氣阻力將不可忽略 。一、拋體運(yùn)動(dòng)的概述1、可以忽略空氣阻力的情況3、

2、平拋運(yùn)動(dòng)物體在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。4、斜上拋運(yùn)動(dòng)拋點(diǎn)與落點(diǎn)在同一水平面上的斜拋運(yùn)動(dòng);拋點(diǎn)與落點(diǎn)不在同一水平面上的斜拋運(yùn)動(dòng)。拋體運(yùn)動(dòng)通常是從豎直和水平兩個(gè)方向研究。運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理或運(yùn)動(dòng)的疊加原理。3、平拋運(yùn)動(dòng)二、拋體運(yùn)動(dòng)的力學(xué)原理(一)拋點(diǎn)與落點(diǎn)在同一水平面上的斜拋運(yùn)動(dòng)初速度:在時(shí)刻T速度分量在時(shí)刻T的坐標(biāo)上升的最大高度飛行的遠(yuǎn)度當(dāng)時(shí)飛行距離最遠(yuǎn)飛行的時(shí)間二、拋體運(yùn)動(dòng)的力學(xué)原理(一)拋點(diǎn)與落點(diǎn)在同一水平面上的斜拋(二)拋點(diǎn)與落點(diǎn)不在同一水平面上的斜拋運(yùn)動(dòng)1、拋點(diǎn)高于落點(diǎn)的斜拋運(yùn)動(dòng)例,運(yùn)動(dòng)員推鉛球,已知拋射角為40度,出手高度為2米,初速度為10米/秒,求

3、鉛球的飛行遠(yuǎn)度。(二)拋點(diǎn)與落點(diǎn)不在同一水平面上的斜拋運(yùn)動(dòng)1、拋點(diǎn)高于落點(diǎn)的推鉛球獲得最大的距離,其出手的拋射角應(yīng)小于45。這角度隨鉛球出手速度的增大而增大,而隨出手高度的增大而減小。對(duì)出手高度為1.72米,而出手速度為814米/秒的人來(lái)說(shuō)中,出手拋射角應(yīng)為3842。至于其他投擲類,受空氣的作用力影響較大,各有不同的最佳拋射角。例如擲鐵餅為3035;標(biāo)槍為2833;鏈球?yàn)?244。推鉛球獲得最大的距離,其出手的拋射角應(yīng)小于45。這角度隨鉛(二)拋點(diǎn)與落點(diǎn)不在同一水平面上的斜拋運(yùn)動(dòng)2、拋點(diǎn)低于落點(diǎn)的斜拋運(yùn)動(dòng)在A點(diǎn)的速度:在A點(diǎn)速度的方向(二)拋點(diǎn)與落點(diǎn)不在同一水平面上的斜拋運(yùn)動(dòng)2、拋點(diǎn)低于落點(diǎn)的

4、假設(shè)投籃出手點(diǎn)高度為h,籃筐高度為H=3.05m,則籃球在y方向上的位移為H-h。根據(jù)式:可解得投籃命中時(shí),出手速度與出手角度之間的關(guān)系代入 式,即可得到籃球進(jìn)筐時(shí)的入射角 與出手初速度、出手角度及出手高度之間的關(guān)系。這個(gè)關(guān)系比較復(fù)雜。假設(shè)投籃出手點(diǎn)高度為h,籃筐高度為H=3.05m,則籃球在y三、拋體運(yùn)動(dòng)的影響因素(一)影響拋體遠(yuǎn)度的因素1、出手速度對(duì)飛行遠(yuǎn)度的影響2、拋射角對(duì)飛行遠(yuǎn)度的影響3、出手點(diǎn)高度對(duì)飛行遠(yuǎn)度的影響 (二)影響拋體高度的因素1、出手速度對(duì)飛行高度的影響2、拋射角對(duì)飛行高度的影響3、出手點(diǎn)高度對(duì)飛行高度的影響 三、拋體運(yùn)動(dòng)的影響因素(一)影響拋體遠(yuǎn)度的因素(二)影響拋體1

5、、出手速度對(duì)飛行遠(yuǎn)度的影響拋體遠(yuǎn)度與出手速度 的平方成正比,當(dāng)初速度 不變時(shí),遠(yuǎn)度S同拋射角兩倍的正弦成正比。所以初速度的影響是主要的。初速度稍有增加,遠(yuǎn)度就可獲得較大的增加。因此,在投擲教學(xué)和訓(xùn)練中,應(yīng)著重發(fā)展肌肉力量和速度,從而提高運(yùn)動(dòng)員投擲的出手速度投擲出手速度是由助跑、引臂(投擲標(biāo)槍)或滑步(推鉛球)、轉(zhuǎn)體(投擲鏈球)時(shí)力作用的時(shí)間長(zhǎng)短、工作距離長(zhǎng)短等多方面因素決定的,因此,要求一系列動(dòng)作要相互連貫和銜接。1、出手速度對(duì)飛行遠(yuǎn)度的影響2、出手角度對(duì)飛行遠(yuǎn)度的影響如果出點(diǎn)與落點(diǎn)必須在同一水平面上,且忽略空氣阻力,最佳出手角度為45。拋點(diǎn)高于落點(diǎn)的拋體運(yùn)動(dòng)的最佳出手角度,可用微分運(yùn)算來(lái)求得

6、,但也只適用于鏈球、鉛球等密度較大的器械。標(biāo)槍等相對(duì)密度不大的器械在飛行過(guò)程中要受到空氣阻力、滑翔等作用,最佳出手角不能一概而論。最佳出手角為2、出手角度對(duì)飛行遠(yuǎn)度的影響3、出手高度對(duì)飛行遠(yuǎn)度的影響公式表明出手高度增高則飛行遠(yuǎn)度相對(duì)更遠(yuǎn)。因此,在投擲項(xiàng)目中要盡量增大運(yùn)動(dòng)員對(duì)投擲物出手點(diǎn)的高度;在跳遠(yuǎn)等項(xiàng)目中,要提高運(yùn)動(dòng)員的起跳離地時(shí)人體重心的高度。 例如:美國(guó)的比蒙(身高191cm)和日本的飯島(身高176cm)騰起角為26,起跳速度為9.5米/秒時(shí),比蒙朧比飯島跳遠(yuǎn)遠(yuǎn)度多16-18cm。3、出手高度對(duì)飛行遠(yuǎn)度的影響例如:美國(guó)的比蒙(身高191cm簡(jiǎn)明運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)課件4-2拋體運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)分

7、析根據(jù)公式 ,可以看出拋射體的高度與拋出的初速度的平方成正比,與拋出角度的正弦的平方成正比。也就是說(shuō),實(shí)際上影響拋射體高度的因素是初速度和拋射角,其中初速度的影響是主要的。這個(gè)初速度是由水平速度和方向向上的豎直速度合成的速度,并且垂直速度是主要。因此要增大拋射體拋出的高度,必須增加初速度的垂直分量,即增大拋射角。從理論上計(jì)算,當(dāng)拋射角為90時(shí),拋出的高度最高,但這是豎直上拋運(yùn)動(dòng),不能取得成績(jī),比如跳高時(shí)垂直上跳就不能越過(guò)竿,所以只能要求拋射角盡量趨近90,當(dāng)然技術(shù)要求還要根據(jù)個(gè)人情況來(lái)確定。根據(jù)公式 ,可以看出拋射體的(三)空氣阻力對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)的影響從空氣動(dòng)力學(xué)角度來(lái)看,要增大投擲距離,需要考慮

8、下列有關(guān)因素:1、改變壓力中心的位置;2、增大升阻比(升力與阻力之比);3、利用器械的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)。我們分析不能忽略空氣阻力的拋體運(yùn)動(dòng)時(shí),我們應(yīng)將各種因素綜合起來(lái)考慮,確定運(yùn)動(dòng)員的最佳動(dòng)作組合。(三)空氣阻力對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)的影響(四)標(biāo)槍的演變1984年,前民主德國(guó)標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)員霍恩擲出了104.8米的驚人成績(jī),出的標(biāo)槍對(duì)田徑場(chǎng)上的其他人員甚至看臺(tái)上觀眾構(gòu)成了威脅。標(biāo)槍的飛行距離與標(biāo)槍的重心位置和外形有著直接的關(guān)系:在重心位置不變的前提下,通過(guò)改變標(biāo)槍的形狀和規(guī)格結(jié)構(gòu),既可以減少標(biāo)槍與空氣的摩擦,大大提高標(biāo)槍的飛行距離,也可以出相反的結(jié)果。(四)標(biāo)槍的演變標(biāo)槍飛行距離過(guò)遠(yuǎn),存在很大的潛在危險(xiǎn),國(guó)際田聯(lián)決定通過(guò)合理的方法和措施來(lái)減少標(biāo)槍的飛行距離。兩種選擇:一是增加標(biāo)槍的重量,二是改變標(biāo)槍有關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)。經(jīng)過(guò)大量的科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn),國(guó)際田聯(lián)拿出了這樣的設(shè)計(jì)方案:標(biāo)槍的重量不變,只要將標(biāo)槍的重心前移,同時(shí)縮小標(biāo)槍前段的直徑,加大標(biāo)槍后段的直徑,這樣可大幅降低標(biāo)槍飛行的性能,從而使成績(jī)下降。19

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