Зависимость траектории полета мяча от его свойств

Зависимость траектории полета мяча от его свойств

Полет мяча можно описать, используя следующие характеристики: поступательную скорость, скорость вращения и траекторию полета. Траектория полета характеризуется формой дуги и расстоянием, которое пролетает мяч (рис. За). Площадь точного попадания мяча ST,n. на стол при прямой траектории полета мяча определяется высотой Н точки удара от поверхности стола и расстояния L точки удара от сетки. При Ш=Ъ и L=l2, площадь ST.n„ - меньше, чем при H=hi и L=lb наибольшая площадь попадания при h=h2 и L=l2. Следовательно, чем меньше значение L и больше значение Н, тем больше площадь точного попадания мяча на стол ST.„.. Если Н hceT., то при прямолинейной траектории полета мяча попасть на стол нельзя (рис. 36). Рис. 3 Характеристики траектории полета мяча (а) и зависимость площади точного попадания от высоты точки удара по мяу и ее дальности от сетки при прямолинейной траектории полета мяча (б) Прямолинейная траектория полета мяча в настольном теннисе наблюдается в основном при выполнении плоских завершающих ударов. Чаще в игре спортсмен выполняет такие технические действия, в результате которых мячу сообщается определенное вращение, и его траектория полета имеет дугообразную форму. Законы физики твердого тела свидетельствуют, что дальность полета брошенного тела под утлом 45 - самая максимальная, изменение этого угла ведет к уменьшению дальности полета твердого тела. Увеличение угла вылета (крутизны дуги) мяча при одинаковом расстоянии ведет к увеличению пути, преодолеваемого им в полете. Следовательно, при одинаковой поступательной скорости полета мяча, чем меньше крутизна (радиус) траектории, тем меньше время полета мяча. Величина и характер вращения мяча оказывают дополнительное влияние на траекторию полета мяча. Вращение мяча в пространстве воздает воздушные потоки вокруг своей поверхности (рис. 4 и 5). Направление вращения верхней части мяча, совпадающее с направлением движения, называется в настольном теннисе верхним вращением. Направ- ление воздушного потока в верхней половине мяча противоположно направлению потока встречного воздуха, поэтому скорость воздушного потока над мячом низкая (рис. 4). В нижней половине мяча встречный поток воздуха совпадает с направлением потока воздуха вращающегося мяча, в результате чего скорость увеличивается. Согласно закону Бернулли, чем выше скорость потока, тем давление меньше, чем меньше скорость потока, тем больше давление. Следовательно, в верхней части мяча давление больше чем в нижней. Таким образом, на мяч, имеющий верхнее вращение, кроме силы тяжести действует сила, вызванная разностью давлений и совпадающая по направлению с ней. В связи с этим, траектория полета мяча, имеющего верхнее вращение короче и более выпуклая, по сравнению с траекторией полета мяча без вращения (рис. 6а и 66). Вращение мяча, при котором с направлением движения мяча совпадает направление вращения нижней части мяча, в настольном теннисе называется нижним вращением. При нижнем вращении давление воздуха в верхней части мяча меньше, а в нижней больше. В результате чего сила, вызванная разностью давлений, направлена против силы тяжести. Траектория полета мяча, имеющего нижнее вращение длиннее и пологая, по сравнению с траекторией полета мяча без вращения (рис. 6а и 6в).

Связанные вопросы и ответы:

Что такое свойства мяча

Данный проект посвящен исследованию площади поверхности мяча, используемого в спортивных играх, таких как футбол, баскетбол, волейбол и др. В проекте рассматривается вопрос определения площади мяча и его влияния на спортивные характеристики.

Тип: исследовательский проект

Объект исследования: поведение мяча в спортивных условиях

Предмет исследования: влияние геометрических параметров мяча на его характеристики

Методы исследования: эксперименты, математическое моделирование

Научная новизна: Выявление новых зависимостей между площадью мяча и его спортивными характеристиками.

Идея проекта: Идея проекта заключается в изучении влияния площади мяча на его аэродинамические свойства и поведение во время игры.

Цель проекта: Целью проекта является изучение площади мяча и ее влияния на спортивные игры, а также создание материалов для понимания этого вопроса.

Проблема: Проект решает проблему понимания влияния геометрических характеристик мяча на его спортивные свойства и взаимодействие с окружающей средой.

Целевая аудитория: спортивные тренеры, спортсмены, научные работники, спортивные ассоциации

Задачи проекта: 1. Провести анализ литературы по теме. 2. Определить методику измерения площади мяча. 3. Провести экспериментальные исследования. 4. Сравнить полученные данные с спортивными характеристиками. 5. Подготовить выводы и рекомендации.

Роли в проекте: ученый-исследователь, спортивный тренер, статистик, дизайнер

Ресурсы: лабораторное оборудование, спортивные мячи, спортивные площадки, научная литература

Продукт: Исследовательский отчет с результатами измерений, анализом влияния площади мяча на его характеристики и рекомендациями для спортивной практики.

Какие свойства мяча влияют на его полет

С помощью удара теннисист может посылать мяч через сетку в различном направлении, сообщать ему различную скорость и придавать ему то или иное вращение. Быстрота полета мяча зависит, прежде всего, от силы удара.
Последняя, в свою очередь, зависит в основном от скорости движения ракеты навстречу мячу и от скорости приближающегося к ней мяча. Чем выше эти скорости, тем сила удара может быть больше и тем быстрее будет лететь мяч после удара. Так как мяч приближается к игроку со скоростью, не зависящей от последнего, то регулировать силу ответного удара можно, прежде всего, за счет изменения скорости движения ракеты. Кроме того, на силу удара влияет также и умение использовать массу своего тела. Оно возможно при условии, если в момент удара по мячу вес тела перемещается в направлении удара.

В большинстве случаев при ударе теннисный мяч получает не только поступательное движение, но и вращательное. Если скорость вращения мяча незначительна, то вращение не оказывает существенного влияния на полет и отскок мяча. Большая вращательная скорость настолько сильно влияет на направление и быстроту как полета, так и отскока мяча, что техника большинства теннисных ударов предусматривает обязательный учет этого фактора.

Положение оси вращения теннисного мяча может быть различным. При ударах справа и слева мяч обычно получает вращение вокруг примерно горизонтальной оси. Если после удара вращение мяча направлено в сторону его полета, то произведенный удар принято называть крученым. И, наоборот, удар, при котором вращение мяча направлено в сторону, противоположную направлению его полета, называют резаным ударом.

После крученого удара мяч летит по крутой дугообразной траектории и отскакивает высоко и быстро. Вращение мяча, вызывающее его быстрое снижение, помогает теннисисту удержать мяч в пределах площадки, даже в тех случаях, когда мяч летит с большой скоростью. При крученом ударе струнная поверхность ракеты скользит по по6ерхности мяча вперед-вверх, за счет чего в основном и сообщает мячу вращение. Если вы не знаете, где можно играть, то вам сюда  теннисные корты в Санкт-Петербурге .

После резаного удара мяч летит по отлогой траектории и отскакивает низко и недалеко. Струнная поверхность ракеты при этом ударе скользит по мячу вперед- вниз.

Скорость вращения мяча влияет на остроту его полета. Чем вращательная скорость выше, тем быстрота полета меньше, имея в виду, что часть силы уходит на создание вращения мяча и только часть силы создает поступательную скорость. При плоском центральном ударе вся сила уходит на поступательное движение мяча.

Уменьшение скорости полета мяча особенно сказывается при резаном ударе. Поэтому для создания быстрого темпа игры не следует сообщать мячу значительного вращения.

Кроме крученых и резаных ударов различают также и удары плоские. При них струнная поверхность ракеты в момент сближения с мячом движется точно в направлении удара и поэтому мяч летит почти без всякого вращения. Мяч, посланный плоским. ударом, имеет обычно большую скорость, летит по настильной траектории и быстро отскакивает. Для создания быстрого темпа игры лучше всего использовать плоские удары, так как после них мяч летит с большей скоростью.

Как скорость мяча влияет на его полет

Иванов Иван

Как масса мяча влияет на его полет

Каждое взаимодействие с баскетболом зависит от силы тяжести. Гравитация - фундаментальная сила притяжения между объектами, согласно Свободному Словарю. Поэтому, проходите ли вы, дриблинг, стрельба или окунание, гравитационная сила Земли привлекает баскетбол до пола суда. Понимая, как гравитация влияет на баскетбол, вы можете улучшить свои навыки на суде.

Съемка

Когда вы снимаете баскетбол, вы оказываете вверх и вперед силу в направлении сети. Гравитация оказывает силу на шар, заставляя его двигаться по дуге, когда она приближается к ободу. Если вы защелкиваете запястье в тот момент, когда вы отпускаете мяч, мяч будет вращаться снизу вверх, когда он перемещается по воздуху. Этот спин создает разницу в давлении выше и ниже шара и генерирует восходящую силу. По данным исследовательской и спортивной науки Университета им. Ратгерса, эта сила противодействует нисходящей силе, создаваемой силой тяжести, добавляя подъем к вашему выстрелу, увеличивая дальность действия и улучшая угол входа мяча в сетку.

Дриблинг

Каждый раз, когда вы играете в баскетбол, вы оказываете нисходящую силу на мяче рукой. Мяч затем упруго сталкивается с землей и отскакивает назад, благодаря восходящей нормальной силе, действующей на землю на шаре. Чем более эластичным является столкновение между мячом и землей, тем выше мячик отскакивает. Возможно, вы заметили, что если вы проводите сбитый мяч, вы должны приложить гораздо больше силы рукой, чем если бы мяч был хорошо раздутым. Это связано с тем, что чем выше давление воздуха в шаре, тем эластичнее столкновение между мячиком и землей. По этой причине важно использовать хорошо надутый шар при игре в баскетбол.

Прохождение

Когда вы проходите баскетбол, вы оказываете прямое усилие к целевому игроку, как при съемке. Шар движется по дуге, а не по прямой. Если вы не учитываете гравитацию, место назначения вашего прохода будет ниже, чем предполагалось, что затруднит ваш проход для целевого игрока. По этой причине вы должны проявить небольшую восходящую силу и передать мяч немного выше цели, чтобы компенсировать направленную вниз силу тяжести.

Соображения

Сила тяжести на баскетболе вниз зависит от ее массы - чем тяжелее шар, тем сильнее сила тяжести, действующая на нее. Баскетбол регулировки составляет 1. 3 фунта., согласно Jump USA. Однако, играя в рекреационных целях, вы можете столкнуться с баскетболом, который тяжелее или легче, чем масса регулирования.Поэтому вы должны регулировать силу, действующую при прохождении и стрельбе. Например, если вы играете с более тяжелым мячом, вы должны прикладывать большее усилие вверх при стрельбе для компенсации увеличенной силы тяжести вниз.