物理教學活動單元 : 運動

如果學校正為所將參加的賽跑競賽徵求良好的訓練策略,
你能從物理的觀點 思考並提供適當的建議嗎?

首先需思考的問題:如何比較參賽者的實力(知己知彼)


區域賽跑的最好成績如下:
距離 
男選手時間 
女選手時間 
分:秒
分:秒
100 
0:10.47
10.47
0:11.44
11.44
200 
0:21.07
21.07
0:23.66
23.66
400 
0:45.49
45.49
0:52.33
52.33
800 
1:48.8
108.8
2:05.4
125.4
1500 
3:49.67
229.67
4:24.0
264.0
3000 
8:05.8
485.8
9:15.3
555.3
5000 
15:09.36
909.36
16:59.5
1019.5

距離加倍時所需的時間如何變化呢?
測量一下貴校運動選手的實力吧!


以下是 Carl Lewis在1991年百米賽破世界記錄時,各分段的記錄資料

距離(米)
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
時間(秒)
距離(米)
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
時間(秒)
請 先計算耗費時間(按按鈕) 比較每十公尺所花的時間,
然後比較 平均速度繪圖
區間(米)
0.0-10.0
米/秒



改變圖形使用說明:

  1. 邊框大小:按邊框後拖動
  2. XY上下限:按邊框外上下限處後拖動
  3. XY座標值:邊框內按滑鼠鍵
  4. XY標題:邊框外連按兩次
  5. 讓顯示訊息消失:按滑鼠右鍵
10.0-20.0
米/秒
20.0-30.0
米/秒
30.0-40.0
米/秒
40.0-50.0
米/秒
50.0-60.0
米/秒
60.0-70.0
米/秒
70.0-80.0
米/秒
80.0-90.0
米/秒
90.0-100.0
米/秒


以下是1600公尺 Eamonn Coghlan 的紀錄
距離(米) 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
時間(秒) 29.23 59.10 89.19 119.44 149.32 179.22 208.60 238.15
間格(秒)
(米/秒)

在接近終點時平均速度減少還是增加呢?
和百米賽跑有何不同?兩者的平均速度有何差異?
(將Y軸上下限分別調整為 8.0 與 6.0 以方便觀察)


 在方格紙上畫出在不同時間區段平均速度的圖形

  1. 測量班上幾個飛毛腿在400公尺跑步時 ,每 50公尺區間花費的時間.
  2. 對於100公尺短跑和1600公尺長跑 , 該給選手怎樣的建議呢?
瞭解選手的實力後 接下來思考的問題是  

如何增加參賽者的實力

測量選手平均每秒跨幾步?每步平均距離為何? 並估算選手平均速度為何?
藉由以上的區分參數, 如何提昇平均速度?

增加跨步的速度 或 增加跨步的距離?
這兩種改變和體型(身高)有無關聯?
如何依據選手的特質提昇速度?


對於其他運動項目例如: 跳高 跳遠 標槍 擲遠... 等不同項目
是否也可以思考類似的問題?
與拋體運動 能量守恆等力學概念有何相關?
並提出合乎科學且有效率的訓練方式與策略


物理教學示範實驗教室

歡迎批評指教! 電子郵件請按 hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw
作者:國立台灣師範大學物理系黃福坤
最後修訂時間: 10/13/98 15:05:28 since 2011/06/20