郭润博
长沙外国语学校
排球运动中涉及的物理知识及解释
郭润博
长沙外国语学校
排球运动蕴含的物理学知识非常多，对排球运动中的物理知识进行研究是有深刻的意义。本文主要分析了力的作用、抛体运动、冲量与动量、能量转化，以期进一步提高强化人们的排球竞技的能力。
排球运动；物理知识；力
引言
排球是一种广为流传的体育运动项目，主要是由人们的双手进行发球、垫球、传球、扣球、拦网等一系列动作来完成防守、进攻。鉴于此，可以发现排球运动对人们的身体力量的把握能力以及技能要求较高，这就需要对排球运动中包含的物理学知识进行合理的剖析，挖掘出可以提升我们排球运动成绩的方法［1］。
1.力的作用
从物理学的角度上来看力，力其实就是对物体的运动状态进行改变的主要原因，也就是在一个物体处于均匀加速或者静止状态的情况下，如果不对物体施加一个外力，物体的运动状态就会一直保持下去，不会发生任何的改变。按照牛顿力学作用力衱加速度的关系，即F=ma，再配之V=v0+at。并且在物体的加速度不是为0的时候，才会致使物体发生变化，从而导致物体的运动状态产生相应的改变。换句话说，要想物体的运动状态发生改变。这就需要的物体施加一个外力，即F。比如在船行驶于湖面上时，要想船进行运动，这就需要使用船桨对湖水进行外力的施加，而这个外力的是一个向后的推力，这样才会让湖水给船施加一个向前运动的力。并且船运动的关键条件：湖水对船的阻力＜船桨对湖水施加的向后的力。另一方面，在实际的排球运动的过程中，需要在手部迅速击打排球的基础上，帮助排球获得一个较大的加速度，使排球可以更好的运动。与此同时，按照牛顿的第三定律，我们可以知道例的作用其实是相互的，每一个作用力均会存在一个与它大小相等并且方向相反的反作用力。其实就是在对物体进行力的施加时，被施力的物体也会给施力的物体一个方向相反，但是大小相同的力。就比如在我们跑步时，我们需要由脚在地面施加一个向后的作用力，这样地面就会给我们的一个大小相同，并且向前的作用力，只有在这样的作用下，我们才会向前奔跑而不是向后。鉴于此在，要想让排球在运动的过程中，依照我们预期的轨道进行，这就需要在轨迹上为排球施加一个作用力［2］。
2.抛体运动
在物理学上，抛体运动其实就是在一个物体在不受其他外力，只受重力作用，并且其初始速度和重力的方向并不在一条直线上进行运动。其中抛体运动也被分为斜抛运动、平抛运动。与此同时，抛体运动也可以被分为竖直方向上的匀变速直线运动以及水平方向上的匀速直线运动。另一方面，在物体不断进行下落时，物体的竖直方向上的速度会在一定程度上得以上升，而其水平方向上的速度则维持不变，合速度和水平面的夹角就会相应增加。
3.冲量与动量
冲量与动量作为我们对物体受力情况以及物体速度之间变化的研究规律，也被作为物体运动过程中必须要遵守的物理规律，其物理公式表示为p=mv。其中冲量是力与时间之间累积效应的量度。在通常情况下，人们会认为在一个较短的时间内，力的方向、大小是不会发生任何变化的，上述的物流公式就可以被简化为I= Ft。比如在物理知识的学习过程中，往往会遇到两个具有弹力的小球的碰撞问题。先将两个小球作为一个整体，然后依据动量守恒定律，就可以对碰撞后的小球速度进行求解。
4.能量转化
能量转化以及能力守恒作为自然界中最为基本的定律之一，是我们对研究能量变化的基础［3］。作为自然界的一条普遍适用的定律，能力守恒以及转化规律是我们需要进一步研究的难点，也被作为我们求解物理问题的科学手段之一。比如在对一个正在进行上抛小球的研究过程中，由于在进行上抛的小球只受到重力的作用，小球的速度就会进行不断的减小，把动能进一步转变为重力势能，而在小球运动至最高点的情况下，小球的此时的速度也会降为0，将重力势能彻底的转换为了动能。同时，在小球运动至0势能面的情况下时，小球的重力势能以及彻底的转变为了动能。在对排球运动中涉及的物理知识的研究过程中，需要在能量转变以及守恒方程，也就是在动能上升或者降低的时候，重力势能也会相应的降低或者上升。比如在排球运动中，让运动员戴保护手套，有效利用手套中的棉布来提高其手部的弹性，即使在排球与手发生碰撞时，可以通过将手部的弹性增大，进一步强化作用力的时间，降低排球对运动员手部的作用力，起到保护手部的目的。
5.总结
综上所述，在实际的排球运动中，排球的运动旋转角度、类型、力度、速度以及运动变化的方向均在进行不断的变化，对排球运动员的综合素质要求很高。我们需要对排球运动过程中击打的整个过程的变化规律进行研究，帮助运动员对排球运动中蕴含的相关物理学知识进行认识、了解，强化人们的排球竞技的水平。
［1］荆克尧，姜振强，刘溢鑫.排球运动中涉及的物理知识及解析［J］.中学物理教学参考，2016，01（2）∶39-43.
［2］肖鹏军，邢瑞煜，吕中战.物理学知识在体育运动中的应用及解读［J］.改革与开放，2015，12（5）∶111-114.
［3］尚振丰，王欣，赵洪波，李丹.趣味运动中的物理知识——抓住教育时机进行物理教学的尝试［J］.物理教学，2015，23（11）∶81-86.
郭润博（1998-），汉族，湖南长沙人，长沙外国语学校，学生，研究方向：物理。
