做健康生活的領(lǐng)跑者

內(nèi)容概要

　　《做健康生活的領(lǐng)跑者：運(yùn)動(dòng)中的科學(xué)》主要從物理以及化學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面出發(fā)，深入解析了運(yùn)動(dòng)所包含的科學(xué)知識(shí)。本書(shū)帶領(lǐng)小讀者走進(jìn)運(yùn)動(dòng)的科學(xué)世界，讓他們更好地認(rèn)識(shí)人體，認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)。從而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的興趣。

書(shū)籍目錄

紙上談運(yùn)動(dòng)——解析運(yùn)動(dòng)原理
　水中芙蓉——一浮力的奧妙
　圓弧的魅力——圓周運(yùn)動(dòng)中的美
　球小學(xué)問(wèn)大——乒乓球中的樂(lè)趣
　雙刃劍——阻力的利弊
　高低之間——透析能量變化
　精彩旋轉(zhuǎn)一角動(dòng)量之謎
　毫厘之間——重心之道
平靜中的風(fēng)暴——運(yùn)動(dòng)中的化學(xué)反應(yīng)
　“燃燒”脂肪——有氧運(yùn)動(dòng)
　短時(shí)間的“爆發(fā)”——無(wú)氧運(yùn)動(dòng)
　運(yùn)動(dòng)后遺癥——肌肉酸痛
　能量的轉(zhuǎn)化——運(yùn)動(dòng)中的人體代謝變化
　……
通往勝利的絆腳石——運(yùn)動(dòng)損傷
你也可以當(dāng)冠軍——健康在于科學(xué)運(yùn)動(dòng)
時(shí)尚達(dá)人——新興運(yùn)動(dòng)

章節(jié)摘錄

圓弧的魅力——圓周運(yùn)動(dòng)中的美    自然界本身是一個(gè)和諧統(tǒng)一的整體，支持其運(yùn)行的自然規(guī)律也應(yīng)具有和諧性和統(tǒng)一性。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò)：如果不相信我們的理論結(jié)構(gòu)能夠領(lǐng)悟客觀實(shí)在；如果不相信我們的世界的內(nèi)在和諧性，那就不會(huì)有任何科學(xué)。自然界物質(zhì)的存在、運(yùn)動(dòng)及其轉(zhuǎn)化等規(guī)律整體上的和諧統(tǒng)一而產(chǎn)生的美感讓人嘆為觀止。在所有運(yùn)動(dòng)中，圓周運(yùn)動(dòng)是一種普通而又特殊的運(yùn)動(dòng)。如在微觀世界里，電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)；在宇宙中，地球繞著太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。因此，圓周運(yùn)動(dòng)是微觀粒子和宏觀物體的統(tǒng)一。在體育活動(dòng)中也處處體現(xiàn)著圓周運(yùn)動(dòng)，如單杠雙臂回旋的動(dòng)作、運(yùn)動(dòng)員扔鐵餅和鏈球的動(dòng)作等。難道你不覺(jué)得這些動(dòng)作充滿著力量的美嗎？    圓周運(yùn)動(dòng)魅力何在？    質(zhì)點(diǎn)在以某點(diǎn)為圓心，半徑為r的圓周上運(yùn)動(dòng)，即其軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)叫“圓周運(yùn)動(dòng)”。它是一種最常見(jiàn)的曲線運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)分勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)。    做圓周運(yùn)動(dòng)的物體始終受到一種力的作用，這種力與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直，沿著半徑指向圓心，叫做向心力。向心力與物體的質(zhì)量、速度的平方成正比，與圓的曲線半徑成反比。向心力的方向沿著半徑指向圓心，與物體的運(yùn)動(dòng)方向相垂直。向心力的作用點(diǎn)在做圓周運(yùn)動(dòng)的物體上。向心力使做圓周運(yùn)動(dòng)的物體產(chǎn)生向心加速度，結(jié)果使運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)方向改變。向心力一除去，物體就不再做圓周運(yùn)動(dòng)。    產(chǎn)生向心力的方法多種多樣，有的是由約束物產(chǎn)生的。例如單杠大回環(huán)，單杠作為約束物對(duì)人體產(chǎn)生向心力；又如人通過(guò)鏈索約束鏈球，使鏈球做圓周運(yùn)動(dòng)；人手對(duì)鐵餅是約束物，使鐵餅跟著人旋轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。自行車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，人和車(chē)要傾斜，支撐反作用力與人和車(chē)的重力成一角度(還有地面對(duì)車(chē)輪的摩擦力)，它們的合力水平向內(nèi)，指向圓心，是向心力；又如人在彎道上跑時(shí)，要傾斜身體，同時(shí)兩足要向外側(cè)蹬跑道，右臂擺幅要大，左臂擺幅要小等，以幫助產(chǎn)生向心力。    講解——彎道處的鐵軌為何有高低？    如果注意觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，火車(chē)在彎道上行駛時(shí)，車(chē)廂是向里傾斜的，那里的外軌比內(nèi)軌高。這是為什么呢？    原來(lái)，這就是為了給火車(chē)提供轉(zhuǎn)彎所需要的向心力，是在建筑鐵路時(shí)設(shè)計(jì)好的。從圖可以看出，外軌適當(dāng)升高后，路基對(duì)車(chē)廂的支持力是垂直于路面向里傾斜的，支持力和車(chē)廂的重力(方向豎直向下)的合力F沿水平方向指向鐵路轉(zhuǎn)彎處弧形軌道的圓心，這個(gè)力就是使火車(chē)轉(zhuǎn)彎的向心力，因而能使火車(chē)順利地通過(guò)彎道。由于轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力跟火車(chē)的速度有關(guān)系，因此在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌的高度差時(shí)必須規(guī)定火車(chē)的行駛速度，司機(jī)應(yīng)使火車(chē)按照規(guī)定的速度通過(guò)彎道，才能保證行車(chē)安全。    鏈球是如何飛出去的？    做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失或者不足于提供圓周運(yùn)動(dòng)的所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱作為離心運(yùn)動(dòng)。    離心運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)產(chǎn)生向心力的合外力突然消失，物體便沿所在位置的切線方向飛出。當(dāng)產(chǎn)生向心力的合外力不完全消失，而只是小于所需要的向心力，物體將沿切線和圓周之間的一條曲線運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離圓心而去。    在做單杠大回環(huán)時(shí)，約束人體做圓周運(yùn)動(dòng)的物體是單杠，故大回環(huán)離心力是作用在單杠上，不是作用在人體上的。有時(shí)因?yàn)閱胃苣_底沒(méi)有固定牢，做大回環(huán)時(shí)把單杠拉動(dòng)或拔起，這是離心力的作用造成的。鐵餅的離心力作用在人手上，手指感到向外拉的力量便是離心力的作用，而不作用在鐵餅上的。在彎道跑，離心力作用在跑道上。鐵餅的飛出方向和人體做單杠大回環(huán)脫手時(shí)的飛出方向，都是沿著與半徑垂直的切線方向，而不是沿著半徑背離圓心的方向。若仔細(xì)觀察雨傘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)雨滴飛出的方向，就會(huì)明白這一點(diǎn)。這些道理搞清楚了就不會(huì)誤解單杠大回環(huán)脫手飛出是“離心力太大了”，鐵餅的出手是“離心力的作用”，人在彎道上跑要“克服離心力的作用”等。因?yàn)?，這是把離心力的作用搞錯(cuò)了，其次是把離心力的方向搞錯(cuò)了。物體脫離圓周運(yùn)動(dòng)的作用，是物體的慣性作用，而不是離心力的作用。P12-14

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