ورزش برای کمک به دانشجویان فیزیک؛ فیزیک برای کمک به آموزش ورزش
ورزش برای کمک به دانشجویان فیزیک؛ فیزیک برای کمک به آموزش ورزش
F=ma. نیرو برابر است با جرم ضربدر شتاب. این قانون دوم نیوتن است و نه تنها برای قبولی در فیزیک یا مهندس شدن حیاتی است، بلکه در ورزش نیز بسیار مهم است. مقاله‌ای که در آخرین شماره مجله آمریکایی علوم ورزشی منتشر شده است، اطمینان می‌دهد که دانستن آن برای درک عملکرد بدنی ضروری است و در عین حال به جلوگیری از آسیب‌دیدگی کمک می‌کند.
چگونه قانون دوم نیوتن به ورزش قدرت می‌دهد
وقتی شخصی حرکت می‌کند، عملی را انجام می‌دهد که شامل انتقال نیروها است. با قانون دوم نیوتن، می‌توانید محاسبه کنید که برای حرکت دادن بدن خود با سرعت دلخواه به چه مقدار نیرو نیاز است. این فرمولی است که می‌توان از آن برای یافتن همه چیز، از نیروی مورد نیاز در شنا برای بالا رفتن از دیوار (همراه با متغیرهایی مانند مقاومت در برابر آب و بیومکانیک)، تا پرتاب وزنه، یا در ورزش‌هایی مانند فوتبال و بسکتبال، برای مطالعه تکانه مورد نیاز برای رسیدن به ارتفاعات خاص در پرش عمودی استفاده کرد.
محققان توصیه می‌کنند ورزش را در روش‌های مبتنی بر تحقیق و استفاده از ابزارهای چندرسانه‌ای تعاملی بگنجانند، زیرا آنها توانایی دانش‌آموزان را در به‌کارگیری مؤثر اصول فیزیک بهبود می‌بخشند.
کاربردهای عملی در آموزش و پیشگیری از آسیب‌دیدگی
در علوم ورزشی امروزی، نیازی به کار در آزمایشگاه با ورزشکاران نیست. با دوربین‌های حرکتی و حسگرهای پوشیدنی، می‌توان داده‌های دقیقی را در هر گام در دویدن یا هر جهش در پرش به دست آورد، به طوری که می‌توان تمرینات شخصی‌سازی شده را بر اساس داده‌های جمع‌آوری‌شده در زمان واقعی برنامه‌ریزی کرد. همچنین می‌توانید تشخیص دهید که آیا یک بازیکن بیش از حد روی یک پا فشار می‌آورد، آیا با نیروی مناسب می‌پرد و خطر آسیب‌دیدگی را ارزیابی کنید. اگرچه مدل‌های بیومکانیکی پیچیده و کالیبراسیون دقیق ابزار مورد نیاز است، اما همه محاسبات از F=ma حاصل می‌شوند.
ورزش به عنوان ابزاری برای آموزش کلاس‌های فیزیک
به همین دلیل، محققان توصیه می‌کنند که ورزش در روش‌های مبتنی بر تحقیق و استفاده از ابزارهای چندرسانه‌ای تعاملی گنجانده شود، زیرا آنها توانایی دانش‌آموزان را در به‌کارگیری مؤثر اصول فیزیک بهبود می‌بخشند. F=ma یک ساده‌سازی مفید خواهد بود، اما با مثال‌های دیگر می‌توانیم نیروهای چندگانه و پیچیده‌تری (نیروهای داخلی، اصطکاک، مقاومت و غیره) را در نظر بگیریم.
برنامه‌ای که توسط مجله آمریکایی علوم ورزشی برای دانش‌آموزان پیشنهاد شده است شامل موارد زیر است:
پرتاب چکش، که در آن می‌توانید رابطه بین نیرو، جرم و شتاب را برای دستیابی به سرعت‌های پرتاب خوب بررسی کنید.
تمرین مقاومتی پنوماتیک. ابزاری که با هوای فشرده متناسب با نیروی اعمال شده بر آن، مقاومت ایجاد می‌کند. تکنیکی که مفاصل را کمتر از وزنه‌ها تحت فشار قرار می‌دهد.
تحقیقات مطالعه‌ای که شتاب سر را در ضربات توپ بررسی می‌کرد. F=ma به عنوان یک قانون اساسی برای اندازه‌گیری ضربات آشکار شد، که منجر به توصیه کاهش فشار باد توپ‌ها برای کاهش خطر آسیب‌دیدگی در بازیکنان جوان شد.
مطالعات در مورد چگونگی اعمال فشار بر زمین هنگام دویدن یا پریدن. با F=ma می‌توان با دقت بسیار بالایی محاسبه کرد که بدن چه مقدار نیرو به زمین وارد می‌کند.
تحلیل دینامیک نیرو در سیستم اسکلتی-عضلانی. مطالعات زیادی در این زمینه با F=ma انجام شده است. به عنوان مطالعه‌ای بر روی خواص الاستیک استخوان قشری (قسمت بیرونی استخوان‌ها) برای ارتباط دینامیک نیرو و جابجایی ساختار استخوان و ظرفیت تحمل آن؛ یا تحقیقاتی که تأثیر تمرینات قدرتی را بر عملکرد عضلات اندازه‌گیری کرده‌اند.
همانطور که مطالعات آموزش و پرورش استدلال می‌کنند، مطالعه فیزیک نه تنها برای “دانستن بیشتر” است، بلکه به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا بهتر فکر کنند، مسائل را حل کنند و مهارت‌های علمی بالقوه را برای بقیه عمر خود توسعه دهند. در ادبیات علمی عملاً اتفاق نظر وجود دارد که مدل تحقیق هدایت‌شده، که در آن معلم خود دانش‌آموزان را به تحقیق، آزمایش و کشف چیزها تشویق می‌کند، نمرات آنها را افزایش می‌دهد.
استفاده از ورزش برای ارائه مثال در کلاس بهینه است، زیرا هنوز یکی از سرگرمی‌های مورد علاقه خردسالان است. آخرین مطالعه مورد بحث بر قانون دوم نیوتن متمرکز بود، اما سه قانون آن برای توضیح همه رشته‌های ورزشی، حتی پیچیده‌ترین جنبه‌های آنها، به کار می‌رود.
بهترین مدرسه فوتبال باغستان کرج
بهترین مدرسه فوتبال در گوهردشت کرج
بهترین مدرسه فوتبال در عظیمیه کرج
فیزیک برای بهینه‌سازی عملکرد ورزشی:
به عنوان مثال، همانطور که گروهی از دانشمندان ورزشی چینی توضیح دادند، قانون اول نیوتن می‌گوید اگر چیزی ساکن باشد، ساکن می‌ماند و اگر چیزی در حال حرکت باشد، به حرکت خود ادامه می‌دهد مگر اینکه چیزی آن را کند کند یا به آن فشار بیاورد. این نظریه، که در مورد عملکرد بدنی به کار می‌رود، نکات ظریف مهمی دارد. وقتی یک ورزشکار با سرعت ثابت و بدون تغییر در سرعت، شتاب یا ترمز می‌دود، انرژی کمتری مصرف می‌کند و بنابراین نمرات بهتری کسب می‌کند. همین اتفاق در مورد شنا رفتن نیز می‌افتد، اگر بین یکی و دیگری توقف نکنید، بدن از اینرسی برای ادامه دادن استفاده می‌کند.
افزایش تعادل، عملکرد را در بسیاری از زمینه‌های ورزشی بهینه می‌کند.
در مورد قانون سوم، که می‌گوید وقتی چیزی را هل می‌دهیم، آن نیز ما را با همان نیرو هل می‌دهد، اما در جهت مخالف، می‌توان آن را برای پرش‌ها به کار برد. با فشار دادن زمین با پاها، زمین آن نیرو را به سمت بالا برمی‌گرداند، که باعث می‌شود ما بلند شویم. این یک اصل معتبر برای پدال‌های شروع در دو و میدانی یا لبه استخر در شنا است.
برای درک اینرسی، می‌توان از مثال اسکیت نمایشی استفاده کرد.
یکی دیگر از روش‌های آموزشی، تدریس فیزیک و تاریخ ورزش است. به عنوان مثال، Fosbury Flop، تکنیک انقلابی در پرش ارتفاع است که توسط دیک Fosbury در مکزیک ۱۹۶۸ معرفی شد، جایی که او مدال طلا را گرفت. او از یک حرکت منحنی برای ایجاد چرخش طبیعی بدن استفاده کرد، خود را با پای بیرونی (دورترین فاصله از میله) به جلو هل داد تا مرکز ثقل را بالا ببرد، و در طول پرواز، بدن خود را چرخاند تا پشت خود را به سمت میله قرار دهد و آن را قوس دهد، که دور زدن آن را آسان‌تر می‌کند. قبل از این روز، پرش‌کنندگان از تکنیک عمودی استفاده می‌کردند، که در آن با سینه رو به پایین می‌چرخیدند، استرادل که به پهلو بود، یا قیچی که ابتدا یک پا و سپس، به دنبال حرکت، پای دیگر را می‌گذراند، مانند قیچی‌هایی که باز و بسته می‌شوند. فاسبری، بیش از همه، می‌دانست که چگونه از اینرسی بهتر استفاده کند. در واقع، تکنیک او در نهایت به استاندارد جهانی تبدیل شد.
در پرش با نیزه، می‌توانید به طور کامل از پایستگی انرژی و کنش و واکنش قانون سوم نیوتن قدردانی کنید. انرژی شیمیایی تولید شده توسط ورزشکار در بدنش در طول مسابقه به انرژی جنبشی، هنگام خم شدن میله به انرژی پتانسیل الاستیک و هنگام حرکت به سمت میله به پتانسیل گرانشی و جنبشی تبدیل می‌شود.
برای درک اینرسی، می‌توان از مثال اسکیت نمایشی استفاده کرد. وقتی اسکیت‌باز به خودش می‌چرخد و دستانش را باز می‌کند، این کار را کندتر انجام می‌دهد، زیرا جرم او از محور دورتر است و این باعث می‌شود گشتاور اینرسی بیشتر شود. با این حال، اگر بازوها و یک پای خود را به سمت بدن خود بکشید، جرم به مرکز چرخش نزدیک‌تر می‌شود و گشتاور اینرسی را کاهش می‌دهد و باعث می‌شود سرعت چرخش بدن شما افزایش یابد.
در فوتبال، علاوه بر تمام امکاناتی که دویدن، شتاب و پریدن ارائه می‌دهند، ضربه توپ نیز وجود دارد. وقتی با اثر شلیک می‌شود، به دلیل اثر مگنوس است. اگر توپ به یک طرف، نه در وسط، ضربه بخورد، به دور خود می‌چرخد. این چرخش باعث می‌شود هوا در یک طرف سریع‌تر از طرف دیگر حرکت کند، که به معنای اختلاف فشار است که باعث می‌شود توپ در مسیر خود منحنی ایجاد کند. و در بسکتبال، رایج‌ترین اثر، چرخش به عقب است. این تأثیری است که توپ به عقب و به دور خود می‌چرخد. هدف این است که وقتی به تخته می‌زنم، به جای پرتاب شدن، به پایین بپرم.
مطالب ضروری در مورد فیزیک و بیومکانیک ورزشی:
در مورد همه این مسائل و برای انواع ورزش‌ها، کتاب‌های متعددی منتشر شده است. حماسه فیزیک ورزش، دو جلدی، اثری با هماهنگی آنجلو آرمنتی، استاد فیزیک در دانشگاه کالیفرنیا، که در آن همه ورزش‌ها تحت قوانین اساسی فیزیک توضیح داده می‌شوند. قوانین فیزیکی و عملکرد ورزشی نوشته پیتر برانکازیو، استاد فیزیک در کالج بروکلین، که در آن تکنیک‌های ورزشی از منظر فیزیک، بیومکانیک و آناتومی تجزیه و تحلیل می‌شوند. و یک کتاب کلاسیک برای دانشجویان علوم ورزشی، بیومکانیک تکنیک‌های ورزشی، نوشته جیمز جی. کتابی وجود دارد که فیزیولوژی حرکت را از فیزیک توضیح می‌دهد.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تاکتیک های فوتبال و کسب بینش از مربیان در بالاترین سطح، سایت های فوراستادی 4STUDY.IR ، ساکر آکادمی، وبلاگ باشگاه و مدرسه فوتبال درفک البرز را مطالعه کنید.
باشگاه و مدرسه فوتبال درفک البرز، به عنوان بهترین مدرسه فوتبال کرج تلاش دارد تا همگام با تمرینات بهترین آکادمی های فوتبال دنیا جلو رفته و استعدادهای بهتررا به فوتبال ملی و باشگاهی ایران معرفی کند. شما نیز می توانید عضو باشگاه درفک البرز شده و در مسیر حرفه ای شدن قدم بردارید.
**[خرید آنلاین انواع توپ های فوتبال و فوتسال با بهترین کیفیت و قیمت (جهت خرید عمده تماس بگیرید)]
پاسخ دهید
برای ارسال نظر باید وارد شوید.