◎成都市锦江区师一学校初2022级(13)班 尧婉琦
一次户外锻炼时,我的额头被扣杀过来的羽毛球击中,肿了起来。一次看电视时,我看到专业羽毛球运动员竟能用羽毛球击碎西瓜。这引发了我的思考:羽毛球为什么能产生惊人的力量?
通过查找资料,我了解了在所有的球中,羽毛球能达到的速度最快。为什么呢?
严格来说,羽毛球不是球体,而是近乎圆锥形,质量小,受到的空气阻力小。相比篮球、网球等球体,同等大小的力在它身上会产生更大的加速度。
球翼的羽毛弧度可以引导气流从羽毛球中通过,使其转动,在飞行时保持稳定。无论最初的方向如何,羽毛球都会保持头朝前地飞向远处。
球拍的拍头是一张紧绷的网,轻质的长柄结构使得杠杆原理在其中发挥作用。而且,人们挥拍的时候,球拍的角速度非常大,球拍又伸出手臂那么长一段距离,线速度也快。
实验探究:
打羽毛球时,不是所有人都能让羽毛球的速度足够快。羽毛球的速度与羽毛球的质量、击球力度、击球位置等有关。
为了探究它们之间的关系,我设计了实验。
我以相同的姿势和力度分别击打5次质量分别为4 g和6 g的羽毛球,测量羽毛球飞出去的距离,计算速度,并求出平均值。
结论:相比正常质量的羽毛球,较重的羽毛球飞得更远,速度更快。但过重的羽毛球也不会飞得很高、很远。
图1 我在小区进行羽毛球实验
我用羽毛球拍(3U)以不同的力度(小、中等、大)击打质量为5 g的羽毛球,记录羽毛球从被击打到落地的时间和距离。
实验记录:用小的力度击打羽毛球,平均时间为0.8 s,平均距离为4.6 m;用中等力度击打羽毛球,平均时间为1.5 s,平均距离为6.7 m;用大的力度击打羽毛球,平均时间为1.8 s,平均距离为8.4 m。
结论:击打球的时候,击打力度越大,球速越快;击打力度越小,球速越慢。因此,击打羽毛球时应快速、有力。
我用羽毛球拍(3U)从上往下、从下往上各击打5次质量为4 g的羽毛球,测量羽毛球飞出去的距离,计算速度。具体数据见表1和表2。
表1 从上往下击打羽毛球获得的数据
表2 从下往上击打羽毛球获得的数据
结论:击打同一个羽毛球,相比从下往上击打羽毛球,从上往下击打羽毛球,羽毛球飞出去的距离更远,速度更快。
羽毛球的速度与其质量、击打力度等有关,所以我们在羽毛球运动中,可以使用一定质量的羽毛球,通过调整击打力量、击打方向等,使羽毛球的速度加快。
通过这次研究,我明白了科学在羽毛球运动中的巧妙运用,感受到了科学的魅力。
不止篮球、乒乓球、羽毛球运动,其他的球类运动也蕴含了科学原理,你们了解哪些呢?欢迎来稿分享。