Vật Lý Trong Thể Thao

Khi một quả bóng quay tròn trong không khí, nó kéo theo một lớp không khí quay cùng. Một bên của quả bóng, hướng quay cùng chiều với dòng không khí đi tới, sẽ có tốc độ không khí cao hơn và áp suất thấp hơn. Bên còn lại có tốc độ không khí thấp hơn và áp suất cao hơn. Sự chênh lệch áp suất này tạo ra một lực đẩy quả bóng theo đường cong.

Đây là nguyên lý bảo toàn mô men động lượng. Khi co tay lại, bán kính quay của cơ thể giảm đi. Để mô men động lượng (tích của tốc độ góc và mô men quán tính) được bảo toàn, tốc độ góc phải tăng lên, tức là vận động viên sẽ quay nhanh hơn.

Quá trình này là một chuỗi chuyển hóa năng lượng ngoạn mục: 1. Động năng của vận động viên khi chạy lấy đà. 2. Chuyển thành thế năng đàn hồi khi cây sào bị uốn cong. 3. Thế năng đàn hồi của sào chuyển lại thành động năng và thế năng hấp dẫn, đẩy vận động viên lên cao.

Kỹ thuật này cho phép trọng tâm của vận động viên có thể đi bên dưới xà ngang trong khi cơ thể của họ lại ở bên trên. Bằng cách uốn cong người, họ có thể vượt qua xà ở một độ cao lớn hơn so với việc giữ cơ thể thẳng.

Về mặt lý thuyết, góc ném 45 độ sẽ cho tầm bay xa nhất. Tuy nhiên, trong thực tế (ví dụ như ném lao, đẩy tạ), góc ném tối ưu thường thấp hơn một chút do ảnh hưởng của sức cản không khí và độ cao ban đầu của vật khi được ném ra.

Để giảm lực cản của nước. Bề mặt da nhẵn mịn giúp giảm ma sát và lực cản dạng (form drag), cho phép kình ngư lướt đi trong nước hiệu quả hơn một chút. Trong bơi lội đỉnh cao, mỗi phần trăm giây đều quan trọng.

Khi một kình ngư quạt tay và đạp chân về phía sau (hành động), nước sẽ đẩy họ về phía trước (phản ứng). Lực đẩy này chính là thứ giúp họ di chuyển trong nước.

Khi quả bóng chạm sàn, nó bị biến dạng và tích trữ thế năng đàn hồi. Sau đó, quả bóng nhanh chóng trở lại hình dạng ban đầu, chuyển thế năng đàn hồi thành động năng, đẩy nó nảy lên. Một phần năng lượng bị mất đi dưới dạng nhiệt và âm thanh, nên bóng không bao giờ nảy lại được độ cao ban đầu.

Đó là một khu vực trên vợt/gậy mà khi bóng va chạm vào đó, nó sẽ truyền ít rung động nhất đến tay người chơi và truyền năng lượng cho quả bóng một cách hiệu quả nhất. Về mặt vật lý, nó liên quan đến các điểm nút dao động và trung tâm bộ gõ (center of percussion).

Bàn đạp xuất phát cho phép vận động viên tạo ra một lực đẩy ban đầu lớn hơn nhiều so với việc chỉ đạp trên mặt đất. Theo định luật thứ ba của Newton, lực mà vận động viên đẩy vào bàn đạp sẽ tạo ra một phản lực tương đương đẩy họ về phía trước, giúp họ tăng tốc nhanh hơn ở những mét đầu tiên.