Tudomány

A futball tudománya: Newton mozgástörvényei, Pitagorasz-tétel és még sok más

A futball tudománya: Newton mozgástörvényei, Pitagorasz-tétel és még sok más


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

A futball nemcsak az Egyesült Államokban, hanem az egész világon népszerű sport. A foci és a rögbi ihlette, ez az intenzív akciójáték rengeteg tudományt is magában foglal.

A játék kezdve a labdadobástól, a labda repülésétől és a terepen való futástól a labdatartók kezeléséig kiváló lehetőséget kínál a fizika néhány fontos fogalmának megértésére.

KAPCSOLÓDÓ: MILYEN FIZIKA GYÖNYÖRZÉS MÖGÖTT?

Ez egy kísérlet arra, hogy tisztázzon benneteket abban, hogy mi történik a futballpályán a tudomány szempontjából.

Newton mozgástörvényei - a labda dobása és elkapása

Newton mozgástörvényei olyan alapvető törvények, amelyek szabályozzák az objektum és a rá ható erők viszonyát, valamint a tárgynak ezekből az erőkből adódó mozgását. Megtudhatjuk, hogy ezek a törvények hogyan vonatkoznak egy futballmeccsre.

Newton első mozgástörvénye

Newton első mozgástörvénye vagy tehetetlenségi törvénye kimondja, hogy a nyugalmi állapotban lévő tárgy nyugalmi állapotban van, a mozgásban lévő tárgy pedig mozgásirányban mozog, hacsak külső erő nem hat rá.

Amikor egy hátvéd felkapja a labdát és széles vevők felé dobja, a labda azon az irányon repül, amelyet a dobásra adott erő alapján meghatározott sebességgel dobott.

Az első mozgástörvény szerint, ha nincs más erő a golyón, akkor továbbra is ugyanabban az irányban halad ugyanolyan sebességgel, egy külső erő alkalmazásáig.

De tapasztalatainkból tudjuk, hogy amikor tárgyakat dobunk, azok fokozatosan lelassulnak, és egy bizonyos pont után leállnak. A futball esetében sincs másképp az eset.

De miért történik ez? Miért kell abbahagynia?

Az oka annak, hogy a futball nem mozog, az első mozgástörvény miatt van. Bár nem lát semmilyen külső erőt a futballra, amikor a hátvéd dobja, mégis van olyan erő, amely minden tömeggel rendelkező tárgyat e bolygó közepére húz.

Ez az erő gravitációs vagy gravitációs erő néven ismert. De a gravitáció nem az egyetlen erő, amely a futballra hat.

Ha dobsz egy labdát, az légellenállást is tapasztal, amely arányos a labda sebességének négyzetével és annak keresztmetszeti területével.

Ezek az erők együttesen megakadályozzák, hogy a labda azonos sebességgel folytassa a repülést, és megálláshoz, majd végül leeséshez vezet.

Newton második mozgástörvénye

Newton második mozgástörvénye kimondja, hogy az objektumra ható erő megegyezik a tárgy tömegével, szorozva annak gyorsulásával. Tudjon meg többet a gyorsításról itt.

Matematikailag ezt az egyenletet a következőképpen írják:

F = m x a

Ellenben, ha ismerjük a tárgyra kifejtett erőt és annak tömegét, akkor megtudhatjuk az erő okozta gyorsulást. Így az egyenlet lesz;

a = F / m

Ezzel az egyenlettel megtudhatja, milyen gyorsulást tapasztal egy futball, amelyet a mezőny egyik játékosa dob.

Az egyenlet egyértelműen jelzi, hogy egy futball gyorsulása fordítottan arányos a tömegével. Ez azt jelenti, hogy amikor ugyanolyan erővel, de nagyobb tömeggel dobunk egy labdát, a gyorsulás kisebb lesz.

Newton harmadik mozgástörvénye

A harmadik törvény kimondja, hogy minden cselekvésnek egyenlő és ellentétes reakciója van. Könnyedén megfigyelheti ezt a jelenséget egy futballmeccs során, amikor egy játékos megpróbálja elkapni a levegőbe rúgott labdát.

Amikor egy játékos elkapja a labdát, az erőt gyakorol a játékosra, és cserébe a játékosnak ugyanolyan nagyságú, de ellenkező irányú erőt kell kifejtenie a labda pihentetéséhez.

Egy másik kiváló példa Newton harmadik cselekvési törvényére, amikor egy játékos megpróbálja leküzdeni az ellenfelet és korlátozni a megszerezhető yardok számát. Amikor az ütközés megtörténik, mindkét játékos egyenlő és ellentétes erőt tapasztal egymással.

Matematikailag az egyenlet lesz;

F12 = - F21

Ahol F12 az 1. test által a 2. testre kifejtett erő és F21 a 2. test által az 1. testre kifejtett erő. A mínusz jel azt jelzi, hogy az erő ellentétes irányú.

A lendület megőrzése - blokkolás és kezelés

A harmadik mozgástörvény bevezeti a lendületmegőrzés fogalmát is, amelyben a két futballista ütközése egyértelműen megmutatkozik. A lendület nem más, mint egy tárgy tömegének és sebességének szorzata.

A lendület megőrzésének törvénye kimondja, hogy egy izolált rendszerben, amikor két tömeges objektum ütközik meghatározott sebességgel, az ütközés előtti két tárgy teljes lendülete megegyezik az ütközés utáni két tárgy lendületével.

Más szavakkal, az egyik tárgy által elveszített lendületet egy másik objektum nyeri el, a rendszer teljes impulzusát állandó értéken tartva. Ez a jelenség jelentős szerepet játszik, amikor egy játékos megpróbálja megállítani a labda hordozójának előrehaladását.

Matematikailag a momentumegyenletet a következőként adjuk meg:

m1 x v1 = - m2 x v2

Lövedék mozgása - labdarúgás

A futballnál nincs jobb sport, amely bemutatja a lövedékmozgás és a parabolák fogalmát.

Lövedék minden olyan tárgy, amelyet a levegőbe dobnak vagy kivetítenek, és az egyetlen ható erő a tárgyra a gravitáció. Bár a való életben a lövedékrepülést más erők is befolyásolják, például a légellenállásból eredő szél és ellenállás.

Amikor egy punter rúgja a labdát, lövedék lesz belőle, és egy görbe utat követ, amelyet matematikában parabolának neveznek. Ez az ívelt mozgás azért van, mert a gravitáció folyamatosan csökkenti a labda sebességét attól a pillanattól kezdve, hogy a büntető rúgja.

Amikor a labda eléri a pályája legmagasabb pontját, a futball sebessége nulla lesz, és onnan gyorsan leesni kezd. Mivel a gravitáció állandó, az objektum pályáját meghatározó két változó az a sebesség és szög, ahonnan az objektum elindul.

A punter célja, hogy vagy a lehető legnagyobb mértékben rúgja a labdát, vagy időnként növelje az akasztási időt, és ez az, ahol a lövedékmozgás tudománya hasznos lesz.

A labda akkor utazik a legtávolabb, amikor a játékos 45 fokos szögben rúgja a labdát. Hasonlóképpen, a nagy magasság elérése érdekében a punternek meg kell próbálnia 90 fokos szögben rúgni a labdát.

Pitagorasz-tétel - a védő üldözési szöge

A Pitagorasz-tétel kimondja, hogy a hipotenúz négyzete megegyezik a derékszögű háromszög másik két oldalának összegével. De hogyan viszonyul ez a tétel a futballhoz?

A válasz az üldözési szög kiszámításában rejlik, amely az a távolság, amelyet a védőnek meg kell haladnia, hogy megbillenjen egy gömbhordozóval.

KAPCSOLÓDÓ: A MAGNUS HATÁSA: A FIZIKA Hajlítás Mögött, mint BECKHAM

Annak a játékosnak van a legnagyobb esélye, aki megtalálja a legjobb üldözési szöget az ellenféllel szemben. Ha egy kis tudományt beépítenek a keverékbe, a játékosok jelentős eredményeket érhetnek el a játékukból.

Következtetés

A futball nagy energiájú sport, amelyet a világ minden sarkából figyelnek az emberek. Azonban nem sokan ismerik fel a mögöttes tudományt. A labdadinamikától a rúgási szögig a futballban mindennek van tudományos oldala.

Legközelebb, amikor figyeli kedvenc csapatának izzadását a pályán, hogy az ellenfél végzónája felé vigye le a labdát a pályára, figyeljen kicsit jobban a játék dinamikájára is. Meg fog lepődni, ha megtalálja a rejtett tudományt.


Nézd meg a videót: A Pitagorasz-tétel megfordítása (Június 2022).


Hozzászólások:

  1. Maryann

    nekem nincs

  2. Harman

    Laza téma

  3. Kazigor

    sounds attractive

  4. Kristopher

    Gratulálok, remek ötlet és jogos

  5. Pili

    Bravo, a beautiful sentence and on time

  6. Hani

    Bravó, zseniális az ötleted



Írj egy üzenetet