❶ 拔河有什麼物理的知識啊
物理是一門自然科學,物理知識來源於社會,又服務於社會。很多生活中的現象,都能用物理知識去解釋,揭開它神秘的面紗,下面用幾個例子來說明。
一、拔河比賽只是比力氣大小嗎
拔河比賽比的是什麼?很多人會說:當然是比哪一隊的力氣大嘍!實際上,這個問題並不那麼簡單。根據牛頓第三定律(即當物體甲給物體乙一個作用力時,物體乙必然同時給物體甲一個大小相等,方向相反,且在同一直線上的反作用力),對於拔河的兩個隊,甲對乙施加了多大拉力,乙對甲也同時產生一樣大小的拉力。可見,雙方之間的拉力並不是決定勝負的因素。
對拔河的兩隊進行受力分析就可以知道,只要所受的拉力小於與地面的最大靜摩擦力,就不會被拉動。因此,增大與地面的摩擦力就成了勝負的關鍵。首先,穿上鞋底有凹凸花紋的鞋子,能夠增大摩擦系數,使摩擦力增大;還有就是隊員的體重越重,對地面的壓力越大,摩擦力也會增大。大人和小孩拔河時,大人很容易獲勝,關鍵就是由於大人的體重比小孩大。
另外,在拔河比賽中,勝負在很大程度上還取決於人們的技巧。比如,腳使勁蹬地,在短時間內可以對地面產生超過自己體重的壓力。再如,人向後仰,藉助對方的拉力來增大對地面的壓力等等。其目的都是盡量增大地面對腳底的摩擦力,以奪取比賽的勝利。
❷ 拔河比賽中的物理知識跪求!
拔河中的兩隊分別將力作用到繩子兩端,最終繩子會朝合力的方向運動。關鍵詞:合力,作用力。
另外,兩隊的隊員能夠作用在繩子力,向後拉,是由於腳與地面的摩擦力,不然會打滑。對於體重比較大的隊員,摩擦力較大,那麼他拉繩子的力也會大。關鍵詞:摩擦力,摩擦力大小與什麼有關,作用力與放作用力。還有是拔河時的站姿,如果姿勢不對的話,體重再大也會被輕易的拉過去。這其中涉及到力矩問題。關鍵詞:力矩。
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❸ 拔河比賽中的物理知識跪謝!
樓主看上圖:
1.首先是拔河要增加人腳和地面的摩擦力f,所以要適當的穿底粗糙的鞋子。
2.身子最好是伸直並且向後躺,這樣當我們與地面角度小的時,以我們的腳為支點,自身重力的力矩就會增大,因為重力的作用距離會增大,與此同時繩子的拉力T的作用距離就會減小,這樣即使是為了力矩平衡,對方也必須用更大的拉力T。
3.從第二點看,隊員越重當然越好,也可以增加我方的力矩。
❹ 物理的角度理解拔河
甲對乙的拉力和乙對甲的拉力是一對作用力和反作用力,根據牛頓第三定律,它們的大小一定相等,由對整體受力分析知,地面對乙的最大靜摩擦力小於地面對甲的最大靜摩擦力,所以甲對乙的拉力大於地面對乙的最大靜摩擦力,乙隊被拉動,甲隊勝.
教學實踐發現,由於對拔河比賽的物理模型不明確引起的困惑非常普遍,最常見的疑問是:為什麼沒提及拔河中的重要器材—— 一根又粗又長的繩子?「甲對乙的拉力」是甲對繩子的拉力呢,還是繩子對乙的拉力呢?如何理解「甲對乙的拉力
和乙對甲的拉力是一對作用力和反作用力」?
觀察拔河比賽可知,獲勝的一方穩步地把繩子拉向自己的一側,輸方的表現則不盡相同:有因姿勢不對而被對方拉倒的;有因感覺要輸而鬆手讓對方把繩子拉過去的;而絕大多數是在與地面發生相對滑動的情況下被對方硬拉過去的,本文就依「乙隊與地面發生相對滑動而被甲方硬拉過去」為背景,通過不同的物理模型。
模型一:考慮繩子質量,把繩子當作甲、乙以外的第三者
1、對這樣的拔河模型,題目中「甲對乙的拉力」和「乙對甲的拉力」是不存在的因為甲和乙並沒有發生作用,而是分別向相反的方向拉繩子。所以,「甲對乙的拉力」既不可能是甲對繩子的拉力,也不可能是繩子對乙的拉力,也就更談不上「甲對乙的拉力和乙對甲的拉力是一對作用力和反作用力」了。
2、設甲、乙對繩子的拉力分別為F甲→繩和F乙→蠅,地面對甲和乙的摩擦力分別為F地→甲和F地→乙;甲隊、乙隊和繩子的質量分別為M甲、M乙和m。(下同)
(1)甲隊把乙隊以加速度a拉過去
分別以繩子和整體為研究對象,由牛頓第二定律可得
F甲→繩-F乙→蠅=ma ①
F地→甲-F-地→乙=(M甲+m+M乙)a ②
由此可知
F甲→繩>F乙→蠅 ,F地→甲>F地→乙
又因為F地→甲為靜摩擦力,F-地→乙為滑動摩擦力,所以,地面對甲的最大靜摩擦力大於地面對乙的最大靜摩擦力。
(2)甲隊把乙隊勻速拉過去
此時,相當於① ② 式中的a= 0,所以有F甲→繩=F乙→蠅 ,F地→甲=F地→乙
即甲對繩子的拉力與乙對繩子的拉力、地對甲的摩擦力與地對乙的摩擦力均大小相等,但由於F地→甲為靜摩擦力,F地→乙為滑動摩擦力,所以仍然是地面對甲的最大靜摩擦力大於地面對乙的最大靜摩擦力。
模型二:不計繩子質量,並把繩子當作甲(或乙)的一部分
1、由於把繩子看作了甲(或乙)的一部分,則拔河比賽中甲和乙才可以認為相互作用,這時才有「甲對乙的拉力」和「乙對甲的拉力」的說法,且二者顯然是作用力與反作用力,由牛頓第三定律可知,二者的大小始終相等,即
F甲→繩=F乙→蠅 ③
2、(1)甲隊把乙隊以加速度a拉過去分別以甲和乙為研究對象,由牛頓第二定律可得
F地→甲-F乙→甲=M甲a ④
F甲→乙-F地→乙= M乙a ⑤
即地對甲的摩擦力大於乙對甲的拉力,乙對甲的拉力等於甲對乙的拉力,甲對乙的拉力大於地對乙的摩擦力。進一步分析摩擦性質可知:地面對甲的最大靜摩擦力必然大於地面對乙的最大靜摩擦力。
(2)甲隊把乙隊勻速拉過去
此時相當於④ ⑤ 式中的a=0,類似地可以得出:
F地→甲= F乙→甲= F甲→乙= F地→乙
即地對甲的摩擦力等於乙對甲的拉力,乙對甲的拉力等於甲對乙的拉力,甲對乙的拉力等於地對乙的摩擦力,可以得出:地面對甲的最大靜摩擦力大於地面對乙的最大靜摩擦力。
模型三:以繩子上判斷勝負的標志點為界將繩子一分為二,並分別看作是甲、乙的一部分與對模型二的討論類似;從略。
綜上分析可知,一般給出的關於拔河比賽的習題,都是將拔河比賽抽象為「不計繩子質量,並且把繩子當作甲(或乙)的一部分」,或「以繩子上判斷勝負的標志點為界將繩子一分為二,並分別看作是甲、乙的一部分」的物理模型,否則無法理解「甲對乙的拉力」、「乙對甲的拉力」以及二者是「一對作用力和反作用力」等說法。
對拔河比賽不管採取何種模型,也不管「甲隊把乙隊是加速拉過去還是勻速拉過去」,都可以得出「地面對甲的最大靜摩擦力大於地面對乙的最大靜摩擦力」的結論。所以,拔河比賽的較量,實質上是甲乙雙方與地面的最大靜摩擦力的較量。
❺ 拔河的物理原理 拔河比賽中究竟用到了哪些物理知識,如何才能利用這些物理知識獲得比賽的勝利
拔河比賽,運用了「正壓力」、「摩擦力」和「力矩」這三個物理概念.
在拔河比賽中,我們先來分析決定勝負的幾種情況:
1,輸的一隊被拉得站了起來,然後向前撲倒;
2,輸的一隊被「原封不動」地拉動了;
3,以上兩種情況的綜合情況.
第一種情況:是因為:以腳為軸點的力矩小,在對方的拉力作用下,人被拉得「轉」了起來,於是,腳就被迫地向前移動,最終輸了比賽.
第二種情況:是因為:腳與地面的摩擦力不夠大,導致被「原封不動」地——腳擦著地面——拉動了,最終輸了比賽.
第三種情況:綜合以上兩種情況進行分析,不難得出結論.
在拔河比賽中,運動員總是保持斜靠後的姿勢——把來自於地面的摩擦力最大限度地轉化為對繩的拉力.
作為力的來源,毫無疑問是來自於運動員的體重,以及鞋底與地面的摩擦系數.但這只是前提.要把這種前提轉化為對繩子的拉力,才能制勝.而技巧就在於:如何使這種轉化達到最大!
為了不讓對方運動員把自己拉「轉」,自己必須有一個相反的力矩——保持斜靠後的姿勢——增加被拉「轉」的難度.但是這樣一來,體重對地面的正壓力將減小,增加了被「原封不動」地拉動的可能性.
在勢均力敵的情況下,調整姿勢的原則如下:
1,在地面摩擦力足夠,但已察覺到有被拉「轉」的可能時,可將繩子稍放長一點,或者腳步稍作前移,以使自身有更斜的斜度——增加力矩——達到對繩的作用力增加的目的.
2,當人沒有被拉起,但腳步已有滑動的趨勢時,可以收一點繩子——將斜度調小一點——增加體重對地面的正壓力,從而增加摩擦力.或者利用凹凸不平的地形,增加摩擦力.
3,當你確認自己隊友的體重大於對方隊員時,你還可以在領隊的指揮下,一齊猛然用力——繩子張力等值地作用於兩隊運動員——對方運動員被拉「轉」的可能性會增加,還可能使對方「陣腳大亂」.
總之,選體重大的運動員,選摩擦系數大的鞋子,在抓繩子的地方預先纏一些東西(或:打結)以防止手打滑,掌握以上的調整訣竅,齊心,就能夠使你取勝的可能性達到最大.