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：運動中的科學(xué)》主要從物理以及化學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面出發(fā)，深入解析了運動所包含的科學(xué)知識。本書帶領(lǐng)小讀者走進運動的科學(xué)世界，讓他們更好地認識人體，認識運動。從而產(chǎn)生運動的興趣。

書籍目錄

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

章節(jié)摘錄

圓弧的魅力——圓周運動中的美    自然界本身是一個和諧統(tǒng)一的整體，支持其運行的自然規(guī)律也應(yīng)具有和諧性和統(tǒng)一性。愛因斯坦曾說過：如果不相信我們的理論結(jié)構(gòu)能夠領(lǐng)悟客觀實在；如果不相信我們的世界的內(nèi)在和諧性，那就不會有任何科學(xué)。自然界物質(zhì)的存在、運動及其轉(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。在所有運動中，圓周運動是一種普通而又特殊的運動。如在微觀世界里，電子繞原子核做圓周運動；在宇宙中，地球繞著太陽做圓周運動。因此，圓周運動是微觀粒子和宏觀物體的統(tǒng)一。在體育活動中也處處體現(xiàn)著圓周運動，如單杠雙臂回旋的動作、運動員扔鐵餅和鏈球的動作等。難道你不覺得這些動作充滿著力量的美嗎？    圓周運動魅力何在？    質(zhì)點在以某點為圓心，半徑為r的圓周上運動，即其軌跡是圓周的運動叫“圓周運動”。它是一種最常見的曲線運動。圓周運動分勻速圓周運動和變速圓周運動。    做圓周運動的物體始終受到一種力的作用，這種力與物體運動方向垂直，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，與物體的運動方向相垂直。向心力的作用點在做圓周運動的物體上。向心力使做圓周運動的物體產(chǎn)生向心加速度，結(jié)果使運動物體的運動方向改變。向心力一除去，物體就不再做圓周運動。    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)，單杠作為約束物對人體產(chǎn)生向心力；又如人通過鏈索約束鏈球，使鏈球做圓周運動；人手對鐵餅是約束物，使鐵餅跟著人旋轉(zhuǎn)做圓周運動。自行車轉(zhuǎn)彎時，人和車要傾斜，支撐反作用力與人和車的重力成一角度(還有地面對車輪的摩擦力)，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，要傾斜身體，同時兩足要向外側(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？    如果注意觀察就會發(fā)現(xiàn)，火車在彎道上行駛時，車廂是向里傾斜的，那里的外軌比內(nèi)軌高。這是為什么呢？    原來，這就是為了給火車提供轉(zhuǎn)彎所需要的向心力，是在建筑鐵路時設(shè)計好的。從圖可以看出，外軌適當(dāng)升高后，路基對車廂的支持力是垂直于路面向里傾斜的，支持力和車廂的重力(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，這個力就是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力，因而能使火車順利地通過彎道。由于轉(zhuǎn)彎時所需要的向心力跟火車的速度有關(guān)系，因此在設(shè)計轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌的高度差時必須規(guī)定火車的行駛速度，司機應(yīng)使火車按照規(guī)定的速度通過彎道，才能保證行車安全。    鏈球是如何飛出去的？    做勻速圓周運動的物體，在所受合力突然消失或者不足于提供圓周運動的所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動稱作為離心運動。    離心運動的條件：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動，遠離圓心而去。    在做單杠大回環(huán)時，約束人體做圓周運動的物體是單杠，故大回環(huán)離心力是作用在單杠上，不是作用在人體上的。有時因為單杠腳底沒有固定牢，做大回環(huán)時把單杠拉動或拔起，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。若仔細觀察雨傘轉(zhuǎn)動時雨滴飛出的方向，就會明白這一點。這些道理搞清楚了就不會誤解單杠大回環(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。因為，這是把離心力的作用搞錯了，其次是把離心力的方向搞錯了。物體脫離圓周運動的作用，是物體的慣性作用，而不是離心力的作用。P12-14

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