下雪了结冰了,来自医生的走路防跌倒攻略:
1.双手不能插在口袋里!双手在外面可以保持平衡,万一跌倒可以用手撑着,不容易把腿跌坏。毕竟上肢的外伤比下肢的外伤好处理,愈后也比较好。
2.走路时身体略向前倾,如滑雪状。
3.走路时两脚分开,与肩同宽,这样底盘大、重心稳。
4.走路步伐宜小,迈大步走路容易跌倒。
愿大家都平平安安
1.双手不能插在口袋里!双手在外面可以保持平衡,万一跌倒可以用手撑着,不容易把腿跌坏。毕竟上肢的外伤比下肢的外伤好处理,愈后也比较好。
2.走路时身体略向前倾,如滑雪状。
3.走路时两脚分开,与肩同宽,这样底盘大、重心稳。
4.走路步伐宜小,迈大步走路容易跌倒。
愿大家都平平安安
全球首个活体机器人生娃!100%青蛙基因,杀不死,可繁衍四世
#全球首个活体机器人生娃##100%青蛙基因,杀不死,可繁衍四世##科技[超话]##智能服务类机器人#
【新智元导读】活体机器人「生娃」?全球首次,实属罕见!2020年1月,美国科学家利用从青蛙胚胎中提取的活细胞,创造出全球首个活体机器人Xenobot。现在,这个活体机器人可以像「吃豆人」一样繁殖。
全球首次,实属罕见!
在生孩子这件事儿上,美国科学家创造了奇迹:让机器人「生娃」。
你没看错,世界上第一个「活体机器人」正在繁衍...
当这些酷似「吃豆人」的机器人「父母」在环境中移动时,它们会在「嘴巴」中收集数百个干细胞。
随着时间的推移,这些干细胞会聚集在一起,形成机器人宝宝,发育成熟之后,看起来就像它们的父母一样。
这是由来自佛蒙特大学、塔夫茨大学以及哈佛大学 Wyss研究所的科学家们发现的一种全新生物繁殖形式,并创造了有史以来第一个「自我复制」的活体机器人。
目前,这项研究已于10月22日发表在 PNAS 上。
该研究的合著者、塔夫茨大学的资深科学家 Douglas Blackiston 表示,「长期以来,人们一直认为我们已经找到了生命可以繁殖或复制的所有方式。但这次我们的发现是之前从未见过的。」
全球首次!活体机器人「生娃」
本来,非洲爪蟾蛙的这些胚胎细胞会发育成皮肤。但它会挡在蝌蚪的外面,阻挡病原体并重新分配粘液。
研究人员这次将这些胚胎细胞置于一个新的环境下,让其有机会重新利用这个「多细胞性」。
这次,这些胚胎细胞要发育的目标和皮肤大不相同。
「这些青蛙细胞的复制方式与以往大不相同。科学上已知的任何动植物都不会以这种方式复制」,这项新研究的主要作者 Sam Kriegman 博士说。
最初,由大约 3000 个细胞组成的爪蟾机器人(Xenobot)亲本形成了一个球体。大约 3 天后,球体外表面上会形成纤毛。
当产生的成熟细胞群处于培养皿中约 60000 个分离的干细胞中时,它们的集体运动将一些细胞推到一堆。
如果这个「堆」足够大,这些细胞群就能发育成会游泳、带纤毛的后代。如果分离干细胞更多,则会产生更多的后代。
不过,这个复制过程最多持续两轮。是否会停止取决于适合青蛙胚胎发育的温度范围、解离细胞的浓度、成熟生物的数量和随机行为、溶液的粘度、培养皿的几何形状表面,以及污染的可能性。
确实,就像研究论文作者之一Sam Kriegman 博士所说:「这些机器人可以生孩子,但之后这个复制系统很快就会消亡。要让系统继续复制非常困难」。
看来,球体结构不利于机器人的生殖系统的复制,怎么办?试试别的形状!
这正是AI入场的好时候。
通过 Deep Green 超级计算机集群上运行的AI程序,进化算法在模拟中对数十亿种形状进行了测试——三角形、正方形、金字塔、海星形——让细胞在复制中的效率更高。
研究人员使用一种进化算法,从随机群开始,进化出具有增加自我复制能力的细胞群。( FG = 给定群体实现的子代数。小数部分表示群体距离实现另一轮复制的距离。)
这个进化试验中最成功的世系起源于一个球体,它构建的桩不超过 74% 自我复制所需的大小阈值。
爪蟾机器人(Xenobot)能够在培养皿中找到微小的干细胞并将数百个干细胞聚集在「嘴」(指C型的缺口) 里,几天后这组干细胞就会裂变成新的爪蟾机器人。
我们利用超算弄清楚了如何调整最初父母亲本的形状。经过几个月努力,AI想出了一些奇怪的设计,包括一个类似于「吃豆人」的形状。这种设计相当违反直觉,它看起来很简单,但人类工程师想不出来。」Sam Kriegman说。
比如,为什么是一张嘴?为什么不是5张嘴?不过,形状虽然看起来有点奇怪,但效果很好。经测试,这个「吃豆人」形状大大延长了Xenobot 机器人复制系统的寿命。
实验表明,在经历AI算法筛选出的「吃豆人」形状下,机器人的自我复制系统寿命,由最多2代增加到了4代。
现在,这些机器人的儿子能生孙子,孙子又生了曾孙,繁殖还在继续......
众所周知,运动学复制在分子水平上是众所周知的,但以前从未在整个细胞或生物体的尺度上观察到。
Douglas表示,「我们已经发现,在生命系统中存在着一个未知的空间。我们如何去探索那个空间?我们发现了会走路的机器人;我们发现了会游泳的机器人。现在,我们又发现了可以运动、可以自我复制的异形机器人。未来还会有什么发现呢?」
诚如研究人员所说,「在生命的表面之下,还隐藏着更多令人惊讶的行为,等待我们去发现。」
回顾:可编程「活体机器人」的诞生
大多数人都会认为机器人是由金属和陶瓷制成的,不过爪蟾机器人同时也是由青蛙细胞制造的有机体。
2020年,还是这群美国科学家,首次利用从青蛙胚胎中提取的活细胞,创造出第一个有生命的机器。
这些毫米级的「活体机器人」(xenobots)可以朝目标移动,也可以携带一个有效载荷(例如需要运送到患者体内特定位置的药物),还能在切割后自行愈合。
在UVM的超级计算机集群上进行了数月的处理之后,该团队(包括主要作者和博士生Sam Kriegman)使用了一种进化算法,为新的生命形式创建了数千个候选设计。
为了完成科学家们布置的任务,比如朝一个方向移动,计算机会一遍又一遍地将几百个模拟细胞重组成各种形状和体型。
从随机构造开始
首先,他们采集非洲爪蟾(学名「Xenopus laevis」)胚胎中的干细胞,并将它们分离成单个细胞,然后进行孵化。
接着,使用微型镊子和一个更小的电极,将细胞切割并在显微镜下连接到计算机所指定的设计中。
这些细胞组装成自然界中从未见过的身体形态,开始协同工作。
皮肤细胞形成了一个更被动的结构,而心肌细胞曾经的随机收缩被用于创造有序的向前运动,这是在计算机设计的指导下,并借助于自发的自组织模式,使机器人能够自行移动。
此外,在实验中,科学家就将活体机器人切开两半,观察究竟会发生什么。
Bongard表示,「我们发现,它会把自己重新缝合起来,然后继续前进。这是一般机器无法做到的。」
论文合著者Levin表示,这些青蛙细胞可以被打造成有趣的新的生物形式,与它们的原有解剖结构完全不同。
构建活体活体机器人,是迈向破解所谓「形态学代码」的一小步,更是向着更深入了解生物的整体组织方式,及其计算和存储信息的方式迈出了一大步。
机器人「生娃」,恐惧?兴奋?
美国科学家首次实现了让活体机器人繁育,有些人可能会觉得这令人振奋。
Bongard表示,「我们正在努力理解这个属性: 复制。世界和技术正在迅速变化,对于整个社会而言,我们研究并理解这种现象是如何发生的,这一点非常重要。」团队的目标是加快人们从认识问题到给出解决方案的转变速度,比如利用活体机器人把塑料微粒从下水道中拉出来,或者制造新的药物。
研究团队看到了活体机器人朝着再生医学发展的前景。
Levin解释道,「如果我们知道如何告诉细胞集合做我们想让它们做的事情,最终,那就是再生医学,比如创伤性损伤、出生缺陷、癌症和衰老的解决方案。这些问题的存在是因为我们不知道们不知道如何预测和控制细胞群的构建。」
然而,有些人可能会对可自我复制的生物技术的概念感到担忧,甚至感到恐惧,比如一些网友。
不知你是否看过《异星灾变》(Raised by Wolves)这部科幻美剧,一个Mother,一个Father ,这2个机器人授命在一个神秘星球抚育人类后代,
剧情演变到最后,机器人母亲怀孕,生出了一个像蛇又像鳗鱼的奇怪物种。
看来,机器人生娃这件事还真是不敢恭维...不知各位网友,是期待多一点,还是害怕多一点?
#全球首个活体机器人生娃##100%青蛙基因,杀不死,可繁衍四世##科技[超话]##智能服务类机器人#
【新智元导读】活体机器人「生娃」?全球首次,实属罕见!2020年1月,美国科学家利用从青蛙胚胎中提取的活细胞,创造出全球首个活体机器人Xenobot。现在,这个活体机器人可以像「吃豆人」一样繁殖。
全球首次,实属罕见!
在生孩子这件事儿上,美国科学家创造了奇迹:让机器人「生娃」。
你没看错,世界上第一个「活体机器人」正在繁衍...
当这些酷似「吃豆人」的机器人「父母」在环境中移动时,它们会在「嘴巴」中收集数百个干细胞。
随着时间的推移,这些干细胞会聚集在一起,形成机器人宝宝,发育成熟之后,看起来就像它们的父母一样。
这是由来自佛蒙特大学、塔夫茨大学以及哈佛大学 Wyss研究所的科学家们发现的一种全新生物繁殖形式,并创造了有史以来第一个「自我复制」的活体机器人。
目前,这项研究已于10月22日发表在 PNAS 上。
该研究的合著者、塔夫茨大学的资深科学家 Douglas Blackiston 表示,「长期以来,人们一直认为我们已经找到了生命可以繁殖或复制的所有方式。但这次我们的发现是之前从未见过的。」
全球首次!活体机器人「生娃」
本来,非洲爪蟾蛙的这些胚胎细胞会发育成皮肤。但它会挡在蝌蚪的外面,阻挡病原体并重新分配粘液。
研究人员这次将这些胚胎细胞置于一个新的环境下,让其有机会重新利用这个「多细胞性」。
这次,这些胚胎细胞要发育的目标和皮肤大不相同。
「这些青蛙细胞的复制方式与以往大不相同。科学上已知的任何动植物都不会以这种方式复制」,这项新研究的主要作者 Sam Kriegman 博士说。
最初,由大约 3000 个细胞组成的爪蟾机器人(Xenobot)亲本形成了一个球体。大约 3 天后,球体外表面上会形成纤毛。
当产生的成熟细胞群处于培养皿中约 60000 个分离的干细胞中时,它们的集体运动将一些细胞推到一堆。
如果这个「堆」足够大,这些细胞群就能发育成会游泳、带纤毛的后代。如果分离干细胞更多,则会产生更多的后代。
不过,这个复制过程最多持续两轮。是否会停止取决于适合青蛙胚胎发育的温度范围、解离细胞的浓度、成熟生物的数量和随机行为、溶液的粘度、培养皿的几何形状表面,以及污染的可能性。
确实,就像研究论文作者之一Sam Kriegman 博士所说:「这些机器人可以生孩子,但之后这个复制系统很快就会消亡。要让系统继续复制非常困难」。
看来,球体结构不利于机器人的生殖系统的复制,怎么办?试试别的形状!
这正是AI入场的好时候。
通过 Deep Green 超级计算机集群上运行的AI程序,进化算法在模拟中对数十亿种形状进行了测试——三角形、正方形、金字塔、海星形——让细胞在复制中的效率更高。
研究人员使用一种进化算法,从随机群开始,进化出具有增加自我复制能力的细胞群。( FG = 给定群体实现的子代数。小数部分表示群体距离实现另一轮复制的距离。)
这个进化试验中最成功的世系起源于一个球体,它构建的桩不超过 74% 自我复制所需的大小阈值。
爪蟾机器人(Xenobot)能够在培养皿中找到微小的干细胞并将数百个干细胞聚集在「嘴」(指C型的缺口) 里,几天后这组干细胞就会裂变成新的爪蟾机器人。
我们利用超算弄清楚了如何调整最初父母亲本的形状。经过几个月努力,AI想出了一些奇怪的设计,包括一个类似于「吃豆人」的形状。这种设计相当违反直觉,它看起来很简单,但人类工程师想不出来。」Sam Kriegman说。
比如,为什么是一张嘴?为什么不是5张嘴?不过,形状虽然看起来有点奇怪,但效果很好。经测试,这个「吃豆人」形状大大延长了Xenobot 机器人复制系统的寿命。
实验表明,在经历AI算法筛选出的「吃豆人」形状下,机器人的自我复制系统寿命,由最多2代增加到了4代。
现在,这些机器人的儿子能生孙子,孙子又生了曾孙,繁殖还在继续......
众所周知,运动学复制在分子水平上是众所周知的,但以前从未在整个细胞或生物体的尺度上观察到。
Douglas表示,「我们已经发现,在生命系统中存在着一个未知的空间。我们如何去探索那个空间?我们发现了会走路的机器人;我们发现了会游泳的机器人。现在,我们又发现了可以运动、可以自我复制的异形机器人。未来还会有什么发现呢?」
诚如研究人员所说,「在生命的表面之下,还隐藏着更多令人惊讶的行为,等待我们去发现。」
回顾:可编程「活体机器人」的诞生
大多数人都会认为机器人是由金属和陶瓷制成的,不过爪蟾机器人同时也是由青蛙细胞制造的有机体。
2020年,还是这群美国科学家,首次利用从青蛙胚胎中提取的活细胞,创造出第一个有生命的机器。
这些毫米级的「活体机器人」(xenobots)可以朝目标移动,也可以携带一个有效载荷(例如需要运送到患者体内特定位置的药物),还能在切割后自行愈合。
在UVM的超级计算机集群上进行了数月的处理之后,该团队(包括主要作者和博士生Sam Kriegman)使用了一种进化算法,为新的生命形式创建了数千个候选设计。
为了完成科学家们布置的任务,比如朝一个方向移动,计算机会一遍又一遍地将几百个模拟细胞重组成各种形状和体型。
从随机构造开始
首先,他们采集非洲爪蟾(学名「Xenopus laevis」)胚胎中的干细胞,并将它们分离成单个细胞,然后进行孵化。
接着,使用微型镊子和一个更小的电极,将细胞切割并在显微镜下连接到计算机所指定的设计中。
这些细胞组装成自然界中从未见过的身体形态,开始协同工作。
皮肤细胞形成了一个更被动的结构,而心肌细胞曾经的随机收缩被用于创造有序的向前运动,这是在计算机设计的指导下,并借助于自发的自组织模式,使机器人能够自行移动。
此外,在实验中,科学家就将活体机器人切开两半,观察究竟会发生什么。
Bongard表示,「我们发现,它会把自己重新缝合起来,然后继续前进。这是一般机器无法做到的。」
论文合著者Levin表示,这些青蛙细胞可以被打造成有趣的新的生物形式,与它们的原有解剖结构完全不同。
构建活体活体机器人,是迈向破解所谓「形态学代码」的一小步,更是向着更深入了解生物的整体组织方式,及其计算和存储信息的方式迈出了一大步。
机器人「生娃」,恐惧?兴奋?
美国科学家首次实现了让活体机器人繁育,有些人可能会觉得这令人振奋。
Bongard表示,「我们正在努力理解这个属性: 复制。世界和技术正在迅速变化,对于整个社会而言,我们研究并理解这种现象是如何发生的,这一点非常重要。」团队的目标是加快人们从认识问题到给出解决方案的转变速度,比如利用活体机器人把塑料微粒从下水道中拉出来,或者制造新的药物。
研究团队看到了活体机器人朝着再生医学发展的前景。
Levin解释道,「如果我们知道如何告诉细胞集合做我们想让它们做的事情,最终,那就是再生医学,比如创伤性损伤、出生缺陷、癌症和衰老的解决方案。这些问题的存在是因为我们不知道们不知道如何预测和控制细胞群的构建。」
然而,有些人可能会对可自我复制的生物技术的概念感到担忧,甚至感到恐惧,比如一些网友。
不知你是否看过《异星灾变》(Raised by Wolves)这部科幻美剧,一个Mother,一个Father ,这2个机器人授命在一个神秘星球抚育人类后代,
剧情演变到最后,机器人母亲怀孕,生出了一个像蛇又像鳗鱼的奇怪物种。
看来,机器人生娃这件事还真是不敢恭维...不知各位网友,是期待多一点,还是害怕多一点?
#物理知识对体育的重要性#
1、神奇的弧线
2010年南非世界杯上,弗兰的一脚任意球直接破门。足球在空中以美丽的弧线直入龙门……为什么足球会在空中沿弧 线飞行呢?原来,罚“香蕉球”的时候,运动员并不是拔脚踢中足球的中心,而是稍稍偏向一侧,同时用脚背摩擦足球,使球在空气中前进的同时还不断地旋转(如图二)。这时,一方面空气迎着球向后流动,另一方面,由于空气与球之间的摩擦,球周围的空气又会被带着一起旋转。这样,球一侧空气的流动速度加快,而另一侧空气的流动速度减慢。物理知识告诉我们:气体的流速越大,压强越小(伯努利方程)。由于足球两侧空气的流动速度不一样,它们对足球所产生的压强也不一样,于是,足球在空气压力(如图三)的作用下,被迫向空气流速大的一侧转弯了。如果足球飞行时不旋转,其飞行情况如图一所示,球周围空气流速一样。
另外,足球充气不能太满。这是因为运动员用头顶球时,可以增加头与球的接触时间,从而减小头部受到的作用力(动量定理)。
2、抛体运动
铁饼:为了提高比赛成绩,在规定的圆圈内做加速旋转动作, 目的是为了增大铁饼出手时的初始速度,而铁饼出手后,为了确保自己不离开圆圈内,还得继续转几圈,所以,铁饼选手为了获得好的成绩,即要利用惯性,又要防止惯性。铁饼做成扁平状,目的是为了减小空气阻力,飞行更远;
铅球:根据斜抛运动的规律,理论计算得出45°抛
出,物体飞行距离最远,前提是抛出点和落地点在同一水平面;而实际的铅球,其抛出点在人的肩膀上,落地点已经和抛出点不在同 一水平面了,因此45°不再是最远射程角度,而是小于45°。假如球初速为14m/s,抛出点离地面1.6m,则可计算最佳抛射角度是42.84°。
注意:运动员的成绩与地区有关,因为不同地区有不同的重力加速度。相同的其它条件,较低纬度投掷得更远些!
射击与射箭:射击时,不能对准靶心发射,而应对准略高于靶心的位置,这是因为子弹或箭在运动过程中由于受到重力会向下运动一点距离,因此略高于靶心则有可能射中靶面的正中心。
3、平衡——利用重心与支持面
物体的稳度与重心和支持面大小有关,当物体的重心偏离支持面时,就会倒下。平衡木的宽度很小,运动员的重心很容易偏离平衡木的支持面,因此很容易 出现摇晃或者跌落情形。身高较高的举重运动员将杠铃举起来时容易摇晃,这是因为其重心较高,较容易偏离支持面;体操运动员从空中落地时也容易出现站不稳的情况,也是因为落地时由于惯性身体向前倾,其重心偏离了支持面导致落地不稳。
4、空中翻转——角动量
跳水、体操运动员围绕身体的横轴转动叫“翻”,绕身体的纵轴转动叫“转”。运动员作“翻”的动作比较好理解,因为 在单杠上做大回环或跳水起跳时,已有“翻”的起因,即已有一定的角动量,根据角动量守恒原理,以后在空中做动作,只是改变转动惯量,从而改变角速度。既然运动员从单杠撒手或跳板起跳时并无绕纵轴的转体,而且在空中时人体所受的惟一 的力是重力,它作用于人体质心,对人体纵轴并无力矩,那运动员的“转”是怎么出现的呢?仔细观察运动员在空中的动作可以发现,运动员腾空后的早期身体是左右对称的,而后迅速地在空中改变姿势(比如上肢位置的变化),使其左右不对称,这时便出现绕身体纵轴的“转”的动作。这一点完全可利用角动量知识作更具体的证明。
5、走路与跑步
人是怎么走路的呢?假定人提起了脚跟,同时把身体向前倾,这时候,从他的重心所在的竖直线自然
要越出脚的底面的范围,人也自然要向前跌倒;但是这个跌倒还没有来得及开 始,原来停在空中的左脚便很快移到了前面,并且落到了从重心所在的竖直线前面的地面上,使从重心所在的竖直线落到两脚之间的面积中间。这样一来,原来已经失去的平衡恢复了,这个人也就前进了一步。因此,步行实际上是一连串的向前倾跌.只不过能够及时把原来留在后面的脚放到前面去支持罢了。
奔跑和步行的不同,在于原是站立在地上的脚,由于肌肉的突然收缩,就强力地弹了起来,把身体抛向前方,使身体在这一瞬间完全离开地面。接着身体又落到地上,但是已经由另外一只脚来支持了,这只脚当身体还在空中的时候已经很快地移到了前方。因此,奔跑是一连串的从一只脚到另一只脚的飞跃。
6、滑雪与滑冰
雪上滑行与冰上溜行都是在一层薄水上滑行,但是水层 的形成原因是不同的。雪上的水层是由于滑雪板的摩擦使一层薄雪融化形成水层。而冰刀在冰面上产生的摩擦力很小,仅靠此产 生的热量不可能使冰融化,但是当外界压强增大时,冰的熔点会升高,所以冰上水层是因为冰面受到冰刀的压力而融化形成的。
7、跳板跳水中的功能转化情况
跳板跳水运动员总是想尽量跳得高些,以获得在空中较长的时间去完成各种优美的翻转动作。那么怎样才能做到这一点呢?首先运动员在跳板上向前跨三大步,然后向上猛跳,这称 为“助跳”。助跳时,要尽量使上升高度尽量大。助跳中最后一步猛蹬跳板,运动员作功,其肌肉的内能转化为其运动的机械能以及跳板上下摆动的机械能。助跳后又落回跳板时,其机械能部分地转化为跳板的弹性势能。继而起跳,肌肉再次作功,运动员离开跳板在空中完成各种翻转动作后入水。要想跳得更高,运动员要在起跳瞬间,尽量使跳板静止于平衡位置,这时跳板的动能和弹性势能均为零,这样助跳和起跳两次作的功(即肌肉消耗的人体内能)全部转化为运动员的机械能,从而使运动员能够跳得最高。
后记:生活中运动知识无处不在,只要我们有一双善于发现捕捉的眼睛,一个勤于思索的大脑,那么我们就能体会到体育运动所蕴含的物理科学知识。
1、神奇的弧线
2010年南非世界杯上,弗兰的一脚任意球直接破门。足球在空中以美丽的弧线直入龙门……为什么足球会在空中沿弧 线飞行呢?原来,罚“香蕉球”的时候,运动员并不是拔脚踢中足球的中心,而是稍稍偏向一侧,同时用脚背摩擦足球,使球在空气中前进的同时还不断地旋转(如图二)。这时,一方面空气迎着球向后流动,另一方面,由于空气与球之间的摩擦,球周围的空气又会被带着一起旋转。这样,球一侧空气的流动速度加快,而另一侧空气的流动速度减慢。物理知识告诉我们:气体的流速越大,压强越小(伯努利方程)。由于足球两侧空气的流动速度不一样,它们对足球所产生的压强也不一样,于是,足球在空气压力(如图三)的作用下,被迫向空气流速大的一侧转弯了。如果足球飞行时不旋转,其飞行情况如图一所示,球周围空气流速一样。
另外,足球充气不能太满。这是因为运动员用头顶球时,可以增加头与球的接触时间,从而减小头部受到的作用力(动量定理)。
2、抛体运动
铁饼:为了提高比赛成绩,在规定的圆圈内做加速旋转动作, 目的是为了增大铁饼出手时的初始速度,而铁饼出手后,为了确保自己不离开圆圈内,还得继续转几圈,所以,铁饼选手为了获得好的成绩,即要利用惯性,又要防止惯性。铁饼做成扁平状,目的是为了减小空气阻力,飞行更远;
铅球:根据斜抛运动的规律,理论计算得出45°抛
出,物体飞行距离最远,前提是抛出点和落地点在同一水平面;而实际的铅球,其抛出点在人的肩膀上,落地点已经和抛出点不在同 一水平面了,因此45°不再是最远射程角度,而是小于45°。假如球初速为14m/s,抛出点离地面1.6m,则可计算最佳抛射角度是42.84°。
注意:运动员的成绩与地区有关,因为不同地区有不同的重力加速度。相同的其它条件,较低纬度投掷得更远些!
射击与射箭:射击时,不能对准靶心发射,而应对准略高于靶心的位置,这是因为子弹或箭在运动过程中由于受到重力会向下运动一点距离,因此略高于靶心则有可能射中靶面的正中心。
3、平衡——利用重心与支持面
物体的稳度与重心和支持面大小有关,当物体的重心偏离支持面时,就会倒下。平衡木的宽度很小,运动员的重心很容易偏离平衡木的支持面,因此很容易 出现摇晃或者跌落情形。身高较高的举重运动员将杠铃举起来时容易摇晃,这是因为其重心较高,较容易偏离支持面;体操运动员从空中落地时也容易出现站不稳的情况,也是因为落地时由于惯性身体向前倾,其重心偏离了支持面导致落地不稳。
4、空中翻转——角动量
跳水、体操运动员围绕身体的横轴转动叫“翻”,绕身体的纵轴转动叫“转”。运动员作“翻”的动作比较好理解,因为 在单杠上做大回环或跳水起跳时,已有“翻”的起因,即已有一定的角动量,根据角动量守恒原理,以后在空中做动作,只是改变转动惯量,从而改变角速度。既然运动员从单杠撒手或跳板起跳时并无绕纵轴的转体,而且在空中时人体所受的惟一 的力是重力,它作用于人体质心,对人体纵轴并无力矩,那运动员的“转”是怎么出现的呢?仔细观察运动员在空中的动作可以发现,运动员腾空后的早期身体是左右对称的,而后迅速地在空中改变姿势(比如上肢位置的变化),使其左右不对称,这时便出现绕身体纵轴的“转”的动作。这一点完全可利用角动量知识作更具体的证明。
5、走路与跑步
人是怎么走路的呢?假定人提起了脚跟,同时把身体向前倾,这时候,从他的重心所在的竖直线自然
要越出脚的底面的范围,人也自然要向前跌倒;但是这个跌倒还没有来得及开 始,原来停在空中的左脚便很快移到了前面,并且落到了从重心所在的竖直线前面的地面上,使从重心所在的竖直线落到两脚之间的面积中间。这样一来,原来已经失去的平衡恢复了,这个人也就前进了一步。因此,步行实际上是一连串的向前倾跌.只不过能够及时把原来留在后面的脚放到前面去支持罢了。
奔跑和步行的不同,在于原是站立在地上的脚,由于肌肉的突然收缩,就强力地弹了起来,把身体抛向前方,使身体在这一瞬间完全离开地面。接着身体又落到地上,但是已经由另外一只脚来支持了,这只脚当身体还在空中的时候已经很快地移到了前方。因此,奔跑是一连串的从一只脚到另一只脚的飞跃。
6、滑雪与滑冰
雪上滑行与冰上溜行都是在一层薄水上滑行,但是水层 的形成原因是不同的。雪上的水层是由于滑雪板的摩擦使一层薄雪融化形成水层。而冰刀在冰面上产生的摩擦力很小,仅靠此产 生的热量不可能使冰融化,但是当外界压强增大时,冰的熔点会升高,所以冰上水层是因为冰面受到冰刀的压力而融化形成的。
7、跳板跳水中的功能转化情况
跳板跳水运动员总是想尽量跳得高些,以获得在空中较长的时间去完成各种优美的翻转动作。那么怎样才能做到这一点呢?首先运动员在跳板上向前跨三大步,然后向上猛跳,这称 为“助跳”。助跳时,要尽量使上升高度尽量大。助跳中最后一步猛蹬跳板,运动员作功,其肌肉的内能转化为其运动的机械能以及跳板上下摆动的机械能。助跳后又落回跳板时,其机械能部分地转化为跳板的弹性势能。继而起跳,肌肉再次作功,运动员离开跳板在空中完成各种翻转动作后入水。要想跳得更高,运动员要在起跳瞬间,尽量使跳板静止于平衡位置,这时跳板的动能和弹性势能均为零,这样助跳和起跳两次作的功(即肌肉消耗的人体内能)全部转化为运动员的机械能,从而使运动员能够跳得最高。
后记:生活中运动知识无处不在,只要我们有一双善于发现捕捉的眼睛,一个勤于思索的大脑,那么我们就能体会到体育运动所蕴含的物理科学知识。
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