体育方面的知识.doc

各位同学、老师，大家晚上好。在这样一个炎热的夏天，我们邀请了来自英国谢菲尔德哈勒姆大学体育运动专家David James 博士来我校就体育与科技做精彩的报告，我们和他一起来探讨一下在体育运动里面获得乐趣，在获得乐趣的过程当中又有多少它的科学的含量。David James：非常感谢大家邀请我来到这个学校和大家共同分享一些科学和体育方面的知识。我叫David James，来自英国的一个研究中心，实际上是谢菲尔德哈姆大学的运动研究中心的成员。我们的主要工作是为英国体育代表团设计最尖端的体育器材和设备。我们今天晚上主要讨论的是体育和科学技术之间的一些关系，我们看一看科学技术如何让我们的体育运动变得生动有趣。 我们首先看一看第一个问题，科学和技术是如何影响我们的体育的，如果说把科学技术应用到体育当中，体育是否会有所不同。这就产生了一个问题，一个道德的问题，也就是说，如果我们把科技应用到体育当中，它会带来一个问题，到底是运动员本身的表现更加重要还是我们的科技更加重要。今天晚上我向大家介绍的是几种运动，带着这样一个问题来看这个运动，在这五项运动当中，如何保持体育和科技之间的一种平衡。 我们首先看的第一个运动是100米的短跑，实际上是一个非常简单的运动，运动员以最快的速度从起点跑到终点，看谁跑得快。通过这个画面可以看到，我们在100米短跑的过程当中用到了哪些技术，大家可以看到运动员穿着运动鞋、助跑器还有跑道，它们都涉及到科学和技术的成份。 （图）我们首先看的第一个问题是一个非常有趣的问题，就是抢跑的问题，大家可以看到这个画面。我们可以看到刚才的几位运动员当中，虽然中间的那位运动员是在枪响之后才开始跑，他仍然是抢跑了。为什么呢？科学告诉我们，运动员的大脑接受发令枪的信号是需要一个过程的，包括从接受信号到我们的肌肉、神经做出反映，这个过程大概是需要0.05-0.1秒的时间，如果这个时候，运动员提前做出反映的话，一般来说，我们就认为他是抢跑了。一旦运动员开始起跑以后，科学技术的影响就比较小了，我们可以看到完全是运动员自身的表演。 （图）我们现在看到这个图表是在过去100年当中，历届奥运会冠军100米短跑的成绩，我们可以看到是稳定提高的成绩。在1896年第一届奥运会的时候，我们的冠军运动员的成绩比较低，是12秒，但是我们看到今天运动员的成绩只是差一点点不到10秒。我们通过这个图表还可以看到一个奇怪的现象，在1956年的时候，成绩有一个滑坡，这是为什么呢？因为在二战时期很多优秀的运动员在战争当中被杀害了。这个直线告诉我们，100米短跑的成绩一般来说总体上是提高的，但是这个提高的幅度是非常慢的。 刚才我们看到的100米短跑，可以看到科技在100米短跑当中所起的作用毕竟是有限的。接下来我们换一种运动，撑竿跳，在这项运动中科技的作用相当大。撑竿跳是非常流行的奥运会项目，在这个过程当中我们来看一看，运动员在撑竿跳背后所包含的一些物理方面的知识。 我们看到的这是一个慢镜头，撑竿跳的运动员手拿一根长竿，以最快的速度向前跑，在跑的过程当中，他们身上聚集一种能量，在物理学上称为动能，一般来说，他如果在跑的过程当中，如果他积聚的能量越大，他才有可能跳得越高。一般来说最优秀的运动员在起跑的过程当中，他总是想尽办法尽最大努力跑出最快的速度。当他跑到跳台的时候，我们发现运动员把竿撑在台上，然后向空中弹起，这个时候竿子发生弯曲把运动员弹到空中。这个时候我们发现如果在空中以后，竹竿再度变直的话，这个时候运动员的动能转化为重力能。一般来说，这种能量的转化并不是百分之百的，如果一般的运动员能把前面的能量转化为50%的话，就是很不错的成绩了。但是为了获得最高的高度，运动员在起跑的时候总是尽最大的努力去积聚最高的能量，当这根竹竿到达最高点的时候，由于运动员原来的动能全部转化为重力能，这个时候运动员在空中会失重，根据万有引力，这个时候总是从最高点落下来。我们可以看到整个的这个过程就是一个能量转化的过程，由动能转化为重力能，然后运动员从空中掉下的时候，又回到原来水平的位置上。 关于撑竿跳我们也可以看一看，在过去的历史当中，撑竿跳成绩的一些变化趋势。我们可以看到在1896年第一届奥运会的时候，撑竿跳冠军的成绩是3.3米。我们今天的成绩要高的多，一般来说，今天最高成绩大概是在6米多一点点。大家可能会问，为什么成绩会提高的那么快呢？我们可以看看1960年以前，我们撑竿跳的现场，大家看看是这个场景。（图）我想问大家一个问题，我们根据这个现场的情况，为什么运动员成绩那么低呢？他和今天比赛的现场有什么区别吗？ 同学：我看到这些运动员一跳下的时候不像我们现在，像2008年未来的那种撑竿跳，垫子都是气垫子的配置，不像我们现在这么发达，