Мяч это что в физике

Мяч это что в физике

Мяч — мягкий упругий (как правило) предмет сферической либо сфероидной формы, в основном используемый в спортивных играх.

Содержание

Особенности

Ряд свойств мячей делает их особенно удобными для детских и спортивных игр:

История

Гимнастическая игра с мячом встречается как у цивилизованных, так и у нецивилизованных народов (североамериканских индейцев, австралийцев и др.). Еще на древнеегипетских памятниках мы видим человеческие фигуры, играющие с какими-то круглыми телами. У Гомера Навзикая, дочь царя феаков играет в мяч со своими подругами; позже у греков эта игра делается более распространенной среди мужчин, кроме Спарты, где и девушки играли в мяч. Та же игра, под названием сферистики, или сферомахии, составляла особый отдел гимнастики. Различные способы игры соответствовали нынешним; грекам была известна и игра в два «города», с двумя партиями. У римлян игра в мяч была также одним из любимейших упражнений для старых и молодых. Различались pila — малый игровой мяч, follis — большой, надутый воздухом шар, и paganica, стоявшая посередине между pila и follis, набитая перьями. Мяч отбивался кулаком или рукой, причем на правую руку надевалось нечто вроде рукавицы. Всего чаще употреблялась pila; игра велась datatim или oxpulsim, смотря по тому, бросался ли мяч назад или отбивался дальше. Любимым видом игры являлся trigon, в котором участвовали три партнера, расстановкой своей составлявшие фигуру треугольника. И в средние века игра в мяч оставалась весьма распространенной; в иных городах устраивались для нее особые помещения и избирались состоявшие на жалованье руководители игры, в некоторых Университетах просуществовавшие до новейших времен. В Новое время игра в мяч стала очень распространена во Франции и в Италии; в последней она служила публичным зрелищем и велась иногда особыми обществами. При итальянской игре (giuoco al palla) лапта заменяется деревянной покрышкой, надеваемой на руку. В Германии в XIX веке были особенно распространены, помимо проникших сюда английских игр с мячом, так называемая немецкая игра с небольшим мячом и кидание больших, часто имеющих рукоятку мячей. Английские игры в мяч чрезвычайно разнообразны для обоих полов; в XIX веке наиболее известными из них были bowls, рэккет, теннис, футбол и крикет. Bowls играется на лугах. При игре в рэккет мяч ударяется деревянной лаптой и летит в стену, от которой должен отскакивать; для этой игры устраиваются особые Racket-courts, прежде существовавшие даже в тюрьмах. Футбол состоит в откидывании громадных мячей ногой. В России наиболее распространенной в XIX веке игрой в мяч являлась лапта, имеющая много общего с крикетом, но гораздо более простая. Главные особенности ее: деление играющих на 2 города, перебеги, поимка мяча, пятнание мячом бегущих.

Современные игры с мячом

В настоящее время наиболее распространены такие игры с мячом, как футбол, баскетбол, регби и другие. Мячи в них имеют разные размеры, массу и устройство:

Источник

Сила упругости

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

Сила: что это за величина

В повседневной жизни мы часто встречаем, как любое тело деформируется (меняет форму или размер), ускоряется или тормозит, падает. В общем, чего только с разными телами в реальной жизни не происходит. Причиной любого действия или взаимодействия является сила.

Сила — это физическая векторная величина, которую воздействует на данное тело со стороны других тел.

Она измеряется в Ньютонах — это единица измерения названа в честь Исаака Ньютона.

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

Сила — величина векторная. Это значит, что, помимо модуля, у нее есть направление. От того, куда направлена сила, зависит результат.

Вот стоите вы на лонгборде: можете оттолкнуться вправо, а можете влево — в зависимости от того, в какую сторону оттолкнетесь, результат будет разный. В данном случае результат выражается в направлении движения.

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

Деформация

Деформация — это изменение формы и размеров тела (или части тела) под действием внешних сил

Происходит деформация из-за различных факторов: при изменении температуры, влажности, фазовых превращениях и других воздействиях, вызывающих изменение положения частиц тела.

Деформация является деформацией, пока сила, вызывающая эту деформацию, не приведет к разрушению.

На появление того или иного вида деформации большое влияние оказывает характер приложенных к телу напряжений. Одни процессы деформации связаны с преимущественно перпендикулярно (нормально) приложенной силой, а другие — преимущественно с силой, приложенной по касательной.

По характеру приложенной к телу нагрузки виды деформации подразделяют следующим образом:

Сила упругости: Закон Гука

Деформацию тоже можно назвать упругой (при которой тело стремится вернуть свою форму и размер в изначальное состояние) и неупругой (когда тело не стремится вернуться в исходное состояние).

При деформации возникает сила упругости— это та сила, которая стремится вернуть тело в исходное состояние, в котором оно было до деформации.

Сила упругости, возникающая при упругой деформации растяжения или сжатия тела, про­порциональна абсолютному значению изменения длины тела. Выражение, описывающее эту закономерность, называется законом Гука.

Какой буквой обозначается сила упругости?

Закон Гука

Fупр = kx

Fупр — сила упругости [Н]
k — коэффициент жесткости [Н/м]
х — изменение длины (деформация) [м]

Изменение длины может обозначаться по-разному в различных источниках. Варианты обозначений: x, ∆x, ∆l.

Это равноценные обозначения — можно использовать любое удобное.

Поскольку сила упругости направлена против направления силы, с которой это тело деформируется (она же стремится все «распрямить»), в Законе Гука должен быть знак минус. Часто его и можно встретить в разных учебниках. Но поскольку мы учитываем направление этой силы при решении задач, знак минус можно не ставить.

Задачка

На сколько удлинится рыболовная леска жесткостью 0,3 кН/м при поднятии вверх рыбы весом 300 г?

Решение:

Сначала определим силу, которая возникает, когда мы что-то поднимаем. Это, конечно, сила тяжести. Не забываем массу представить в единицах СИ – килограммах.

Если принять ускорение свободного падения равным 10 м/с*с, то модуль силы тяжести равен :

Тогда из Закона Гука выразим модуль удлинения лески:

Выражаем модуль удлинения:

Подставим числа, жесткость лески при этом выражаем в Ньютонах:

x=3/(0,3 * 1000)=0,01 м = 1 см

Ответ: удлинение лески равно 1 см.

Параллельное и последовательное соединение пружин

В Законе Гука есть такая величина, как коэффициент жесткости— это характеристика тела, которая показывает его способность сопротивляться деформации. Чем больше коэффициент жесткости, тем больше эта способность, а как следствие из Закона Гука — и сила упругости.

Чаще всего эта характеристика используется для описания жесткости пружины. Но если мы соединим несколько пружин, то их суммарная жесткость нужно будет рассчитать. Разберемся, каким же образом.

Последовательное соединение системы пружин

Последовательное соединение характерно наличием одной точки соединения пружин.

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

При последовательном соединении общая жесткость системы уменьшается. Формула для расчета коэффициента упругости будет иметь следующий вид:

Коэффициент жесткости при последовательном соединении пружин

1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + … + 1/k_i

k — общая жесткость системы [Н/м] k1, k2, …, — отдельные жесткости каждого элемента [Н/м] i — общее количество всех пружин, задействованных в системе [-]

Параллельное соединение системы пружин

Последовательное соединение характерно наличием двух точек соединения пружин.

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

В случае когда пружины соединены параллельно величина общего коэффициента упругости системы будет увеличиваться. Формула для расчета будет выглядеть так:

Коэффициент жесткости при параллельном соединении пружин

k — общая жесткость системы [Н/м] k1, k2, …, ki — отдельные жесткости каждого элемента [Н/м] i — общее количество всех пружин, задействованных в системе [-]

Задачка

Какова жесткость системы из двух пружин, жесткости которых k₁ = 100 Н/м, k₂ = 200 Н/м, соединенных: а) параллельно; б) последовательно?

Решение:

а) Рассмотрим параллельное соединение пружин.

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

При параллельном соединении пружин общая жесткость

k = k₁ + k₂ = 100 + 200 = 300 Н/м

б) Рассмотрим последовательное соединение пружин.

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

При последовательном соединении общая жесткость двух пружин

1/k = 1/100 + 1/200 = 0,01 + 0,005 = 0,015

k = 1000/15 = 200/3 ≃ 66,7 Н/м

График зависимости силы упругости от жесткости

Закон Гука можно представить в виде графика. Это график зависимости силы упругости от изменения длины и по нему очень удобно можно рассчитать коэффициент жесткости. Давай рассмотрим на примере задач.

Задачка 1

Определите по графику коэффициент жесткости тела.

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

Решение:

Из Закона Гука выразим коэффициент жесткости тела:

Снимем значения с графика. Важно выбрать одну точку на графике и записать для нее значения обеих величин.

Например, возьмем вот эту точку.

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

В ней удлинение равно 2 см, а сила упругости 2 Н.

Переведем сантиметры в метры: 2 см = 0,02 м И подставим в формулу: k = F/x = 2/0,02 = 100 Н/м

Ответ:жесткость пружины равна 100 Н/м

Задачка 2

На рисунке представлены графики зависимости удлинения от модуля приложенной силы для стальной (1) и медной (2) проволок равной длины и диаметра. Сравнить жесткости проволок.

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

Решение:

Возьмем точки на графиках, у которых будет одинаковая сила, но разное удлинение.

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

Мы видим, что при одинаковой силе удлинение 2 проволоки (медной) больше, чем 1 (стальной). Если выразить из Закона Гука жесткость, то можно увидеть, что она обратно пропорциональна удлинению.

Значит жесткость стальной проволоки больше.

Ответ: жесткость стальной проволоки больше медной.

Источник

Причудливый полёт мяча

Алексей Понятов,
кандидат физико-математических наук
«Наука и жизнь» №6, 2018

Полёт без вращения

Совсем не прост даже простой полёт мяча без вращения. Дело в том, что при обтекании движущегося мяча воздухом его пограничный слой, прилегающий к поверхности мяча, как бы прилипает к ней, а в некоторый момент срывается, создавая завихрения, турбулентность. В результате за мячом образуется целая область вихрей, турбулентный след. В воздухе он не заметен, но аналогичные вихри можно увидеть в воде за кормой лодки при её быстром движении.

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

Обтекание потоком воздуха медленно летящего мяча. Пограничный слой ламинарный, турбулентная область за мячом широкая. Мяч испытывает большое лобовое сопротивление. Иллюстрация из статьи: A. L. Kiratidis, D. B. Leinweber. An Aerodynamic Analysis of Recent FIFA World Cup Balls, 2018. arXiv:1710.02784 [physics.pop-ph]. DOI: 10.1088/1361-6404/aaa888

Давление газа на мяч в турбулентной области меньше, чем перед мячом. Из-за этого образуется разность давлений, которая дополнительно к обычному сопротивлению воздуха значительно тормозит мяч. Как говорят специалисты, увеличивает лобовое сопротивление.

Гораздо интересней другое. При малой скорости движения поток воздуха обтекает мяч почти без перемешивания, физики называют такой поток ламинарным. Лобовое сопротивление, создаваемое воздухом, при этом велико. Но если скорость мяча возрастает выше определённой величины, поток становится турбулентным, точка отрыва вихрей смещается дальше назад, а турбулентный след становится значительно уже. В результате сопротивление резко падает. Конкретное значение критической скорости зависит от конструкции поверхности мяча. Так, для мяча Teamgeist, которым играли на чемпионате мира в Германии 2006 года, она составляла примерно 70 км/ч (20 м/с).

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

Обтекание потоком воздуха быстро летящего мяча. Пограничный слой турбулентный, турбулентная область за мячом узкая. Мяч испытывает малое лобовое сопротивление. Иллюстрация из статьи: A. L. Kiratidis, D. B. Leinweber. An Aerodynamic Analysis of Recent FIFA World Cup Balls, 2018. arXiv:1710.02784 [physics.pop-ph]. DOI: 10.1088/1361-6404/aaa888

Если мяч, летящий сначала с большой скоростью, во время полёта затормозит о воздух до скорости меньше критической, то его обтекание воздухом перейдёт из турбулентного режима в ламинарный. В этот момент произойдёт сильное увеличение лобового сопротивления, и мяч резко затормозит, продолжая падать под действием силы тяжести. Со стороны будет казаться, что мяч «нырнул». Очень неприятная ситуация для вратаря! Правда, от бьющего игрока требуется искусство сообщить мячу именно необходимую скорость. Если она будет слишком велика, то мяч просто не успеет затормозить до критического значения скорости.

У бейсболистов подобный коварный бросок получил название «наклбол» (от англ. knuckleball — мяч, стукнутый костяшками пальцев). Питчер бросает мяч почти без вращения кончиками пальцев. Если скорость выбрана правильно, то мяч перед отбивающим игроком в последний момент внезапно нырнёт, или, как говорят спортсмены, свалится.

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

Стробоскопическое изображение полёта слабо вращающегося мяча. Видно изменение направления полёта мяча в конце траектории («голубь без крыла»). Иллюстрация из статьи: T. Mizota et al. The strange flight behaviour of slowly spinning soccer balls // Scientific Reports, volume 3, Article number: 1871 (2013) DOI: 10.1038/srep01871. CC BY-NC-ND 3.0

Говорят, что в старые времена были умельцы, которые располагали перед ударом мяч с клапаном в определённом положении, чтобы гарантированно добиться подобного результата. Современные симметричные и гладкие мячи более предсказуемы, зато летят быстрее.

Кстати, поочерёдный отрыв вихрей с разных сторон раскачивает при обтекании ветром и более массивные объекты вроде промышленных труб и небоскрёбов. При этом вихри образуют за объектом цепочку, называемую дорожкой Кармана (в честь физика Теодора фон Кармана).

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

Зависимость коэффициента сопротивления невращающегося мяча от скорости полёта для различных мячей фирмы Adidas. Видно резкое падение сопротивления при переходе от ламинарного режима к турбулентному. Иллюстрация из статьи: A. L. Kiratidis, D. B. Leinweber. An Aerodynamic Analysis of Recent FIFA World Cup Balls, 2018. arXiv:1710.02784 [physics.pop-ph]. DOI: 10.1088/1361-6404/aaa888

Оказывается, швы способствуют образованию пограничного слоя и более позднему отрыву вихрей. А вот на гладкой поверхности нового мяча пограничный слой держался хуже и вихри срывались слишком рано, приводя к непредсказуемой траектории полёта почти невращающегося мяча.

К следующему чемпионату мира 2010 года в ЮАР конструкторы Adidas попытались исправиться. Оболочка их нового мяча Jabulani состояла даже из меньшего числа частей — всего из восьми, причём впервые трёхмерных. Но дизайнеры компенсировали излишнюю гладкость мяча специальными бороздками на его поверхности. Они назвали эту технологию Grip’n’Groove (захватывающие выемки). Эти бороздки должны были удерживать пограничный слой, стабилизировать полёт, избавив его от случайных отклонений, и уменьшать лобовое сопротивление, чтобы мяч летел быстрее и дальше. Однако технология не полностью оправдала ожидания, и критики было много.

На чемпионате мира 2014 года в Бразилии использовался мяч Brazuca, состоящий из 6 панелей сложной формы с более глубокими швами. На этот раз нареканий удалось избежать. Будем надеяться, что мяч Tel-star-18, разработанный к чемпионату мира в России 2018 года, окажется удачным.

Вращающийся мяч

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

Обтекание потоком воздуха вращающегося мяча. Турбулентная область за мячом смещена вбок. Показана боковая сила (эффект Магнуса). Иллюстрация из статьи: A. L. Kiratidis, D. B. Leinweber. An Aerodynamic Analysis of Recent FIFA World Cup Balls, 2018. arXiv:1710.02784 [physics.pop-ph]. DOI: 10.1088/1361-6404/aaa888

Вращающийся мяч увлекает вокруг себя воздух, создавая вихрь. При его полёте с одной стороны направление движения вихря совпадает с направлением обтекающего мяч воздуха, и скорость потока там увеличивается, а с другой — противоположно, и скорость уменьшается. Из закона Бернулли следует, что при увеличении скорости давление падает. Из-за этой разности скоростей возникает разность давлений, которая порождает силу, направленную перпендикулярно оси вращения и траектории полёта в сторону, где скорость потока выше. Смещается вбок и турбулентный след, внося свой вклад.

Таким образом, закручивая мяч в разные стороны, можно добиться изгиба траектории. Вратари, выбивая мяч, придают ему обратное вращение (ось горизонтальна, нижняя часть мяча движется от вратаря). В этом случае сила Магнуса представляет собой подъёмную силу, увеличивающую дальность полёта мяча. При штрафном ударе, перекидывая стенку, наоборот, стоит придать мячу верхнее вращение. Тогда, перелетев стенку, мяч быстро опустится вниз. Правда, таким ударом с земли владеют немногие.

Боковое вращение (ось вертикальна) заставит мяч пойти по дуге вправо или влево. Причём сразу после удара, пока скорость велика, благодаря турбулентному потоку вокруг мяча и малому лобовому сопротивлению мяч будет двигаться почти по прямой. При одной и той же скорости вращения на медленно летящий мяч действует большая отклоняющая сила, чем на быстро движущийся мяч. Поэтому по мере замедления полёта мяча влияние эффекта Магнуса будет проявляться сильнее и изгиб траектории станет заметнее. Со стороны это выглядит так: сначала мяч летит прямо, а затем сворачивает.

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

Полёт мяча при различных способах закрутки. В центре видны «виляния» мяча без вращения. Рисунок Зои Флоринской

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

Физика ошибается, или Как бить по мячу?

И напоследок один маленький парадокс, показывающий опасность узкого взгляда на ситуацию. Каждый школьник старших классов из уроков физики знает, что, для того чтобы тело, брошенное под углом к горизонту, пролетело наибольшее расстояние, угол должен быть 45° или близким к нему при учёте сопротивления воздуха. Однако наблюдения за футболистами показывают, что у них наибольшая дальность полёта мяча достигается при углах от 20 до 35 градусов. Неужели физика ошибается?

Математические досуги. Возвращаясь к напечатанному

Сколько лет футболисту?

Средний возраст 11 футболистов команды — 22 года. Во время игры один из игроков получил травму и ушёл с поля. Средний возраст оставшихся на поле игроков стал равен 21 году. Сколько лет футболисту, ушедшему с поля?

Футбольная арифметика

В первом матче футболисты «Звёздочки» забили в ворота противника половину мячей, забитых ими во втором матче, и ещё один мяч. Во втором матче они забили вдвое меньше мячей, чем в третьем матче, и ещё один мяч. В третьем матче они забили вдвое меньше мячей, чем в первом, и ещё один мяч. Сколько же всего мячей забили футболисты «Звёздочки» за три матча?

Дворовый футбол

В розыгрыше первенства района по футболу принимали участие шесть дворовых команд. Каждая команда встречалась с другими по одному разу. Первенство было разыграно в течение пяти суббот подряд, причём каждую субботу играли по три матча. В первую субботу «Орлёнок» выиграл с крупным счётом у «Метеора». Во вторую субботу «Орлёнок» победил «Искру», в третью субботу «Искра» выиграла у «Вымпела». В четвёртом туре «Ласточка» сыграла вничью с «Метеором».

С какой командой встречалась «Стрела» в последнем, пятом туре?

Задачи из журнала «Наука и жизнь» № 12, 1967 г.; №№ 3, 5, 1969 г.

Источник

Мяч это что в физике

Исследовательские работы и проекты

Проект «Физика в футболе»

Мяч это что в физике. Смотреть фото Мяч это что в физике. Смотреть картинку Мяч это что в физике. Картинка про Мяч это что в физике. Фото Мяч это что в физике

В ученической работе по физике на тему «Физика в футболе» автор с помощью применения законов физики в опытах с мячом доказывает, что знание законов физики помогает достичь более высоких результатов в футболе. Особое внимание уделено изучению законов физики в футболе.

Подробнее о работе:

В ходе учебного исследовательского проекта по физике «Физика в футболе» учащийся подтвердил, что понима­ние существа приема в футболе во многих случаях позволяет избежать различных ошибок, при выполне­нии приема необходимо учитывать его теоретические обоснования. Много команд играет в футбол, «гоняют» мяч во дворах, на школьных площадках, в спортзалах. Играть в футбол могут многие, выигрывают те, кто доводит игру до совершенства. Именно поэтому важно знать законы физики и применять их в работе с мячом.

Оглавление

Введение
1. Удары по мячу.
2. Остановка мяча.
3. Опыт.
Заключение
Список литературы

Введение

Не редко открытия в физике меняют качество жизни, помогают добиваться значительных результатов в разных сферах жизнедеятельности человека, в том числе улучшения спортивных достижений. В современном мире планка спортивных достижений поднята настолько высоко, что благодаря лишь физической подготовке спортсмену трудно достичь высокого результата.

Актуальность: Футбол – на первый взгляд простая игра. Кажется, что игроки просто ведут мяч и бьют по нему, пытаясь попасть в ворота противника. На самом деле, им нужно владеть большим числом навыков. Постановка удара по мячу – один из них. Аккуратность и точность удара играют решающую роль для успешной атаки, поэтому на тренировках при разучивании технического приема, его многократно повторяют.

Понима­ние существа приема во многих случаях позволяет избежать различных ошибок, при выполне­ние приема необходимо учитывать его теоретические обоснования. Много команд играет в футбол, «гоняют» мяч во дворах, на школьных площадках, в спортзалах. Играть в футбол могут многие, выигрывают те кто доводит игру до совершенства.

Цель работы: Доказать, что знание законов физики поможет достичь более высоких результатов в футболе.

Предмет исследования: Футбол.

Объект исследования: Физика в футболе.

Методы исследования: Теоретический и практический.

Удары по мячу

Стремясь в игре добиться победы, футболисты как бы соревнуются в умении бить по мячу. Существует поня­тие— «поставить удар», это значит научиться из различ­ных положений бить точно и сильно. В физике под ударом понимают такой тип взаимодействия движущихся тел, при котором временем взаимодействия можно пренебречь. Линия, проходящая через точку соприкосновения тел, перпендикулярная к поверхности их соприкосновения, называется линией удара.

Прямым центральным ударом называют соударение, при котором скорости тел (шаров) до и после удара направлены по линии удара. В футбольной практике центральные удары принято называть пря­мыми, их направление проходит через центр тяжести мяча. При нецентральном ударе скорости тел (шаров) до и после столкновения не направлены по одной прямой, начальные скорости шаров не совпадают по направлению с линией удара.

Удар, направление которого проходит в стороне от центра тяжести мяча, называется косой. После нецентрального соударения шары разлетаются под некоторым углом друг к другу. В футболе такие удары обычно назы­вают резаными, направление такого удара проходит в стороне от центра тяжести мяча. При резаном ударе его сила, ско­рость и дальность полета мяча будут несколько меньши­ми, чем при прямом ударе.

Остановка мяча

В футболе прием (остановка) мяча достигается амортизирующим движением определенной части тела, а также накрыванием мяча стопой, голенью. Интенсивность игры, скоростные действия игроков, не позволяют игрокам при приеме мяча полностью его останавливать.

Основной механизм действия игрока при приеме летящих на различной высоте и с различной скоростью мячей почти всегда одинаков. При приближении мяча туловище отводится назад, уступающее движение с поворотом туловища дает возможность игроку принять мяч и сразу перевести его в сторону.

Из-за этого образуется разность давлений, которая дополнительно к обычному сопротивлению воздуха значительно тормозит мяч. Как говорят специалисты, увеличивает лобовое сопротивление. Гораздо интересней другое. При малой скорости движения поток воздуха обтекает мяч почти без перемешивания, физики называют такой поток ламинарным. Лобовое сопротивление, создаваемое воздухом, при этом велико.

Но если скорость мяча возрастает выше определённой величины, поток становится турбулентным, точка отрыва вихрей смещается дальше назад, а турбулентный след становится значительно уже. В результате сопротивление резко падает. Конкретное значение критической скорости зависит от конструкции поверхности мяча.

2. Останавливать катящийся мяч подошвой удобно, когда игрок стоит лицом к направлению его движения, попросту говоря, когда футболист всем телом повернут навстречу движущемуся мячу. Чтобы остановить такой мяч, принимающую ногу необходимо немного согнуть и выставить вперед, навстречу мячу. При этом стопа принимающей ноги должна быть обращена носком вверх – так, чтобы мяч прошел под носком, но не прошел под пяткой. Чтобы остановка получилась мягкой, в момент предполагаемого соприкосновения ноги с мячом нужно отвести ее немного назад.

3. Наверняка вам доводилось слышать высказывание: «Хороший вратарь – это половина команды». Это действительно так: умелый, грамотный, опытный и уверенный в себе голкипер не только является надежным стражем ворот, но и вселяет уверенность в партнеров. Задача усложняется, если нужно поймать мяч, который летит высоко и в сторону от вас. Здесь также в первую очередь займите правильную позицию, иначе все дальнейшие усилия могут оказаться тщетными.

Затем выпрыгните в нужном направлении и резко поднимите вверх прямые руки, широко расставив пальцы и повернув ладони навстречу мячу. Как и в предыдущем случае, контакт с мячом необходимо максимально смягчить. Для этого в момент соприкосновения с ним немного отведите руки назад. Остановив мяч, обхватите его ладонями и прижмите к телу, чтобы надежно зафиксировать.

Удобнее всего ловить мяч, который летит на уровне груди. В подобных случаях действуйте следующим образом. Сначала займите подходящую позицию, переместившись на линию полета мяча. После этого прыгните вверх так, чтобы живот оказался примерно на уровне летящего мяча. Ладони в момент приема мяча должны быть повернуты вверх. Как только вы поймаете мяч руками, подтяните его к животу. Дело в том, что если принимать мяч на уровне груди, он может отскочить в поле еще до того, как вы успеете зафиксировать его руками.

Заключение

Мой вывод из проделанной работы в рамках проекта о физике в футболе таков, что знание законов физики поможет достичь более высоких результатов в футболе.

Для написания работы были использованы ресурсы Сети Интернет.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *