对拓展运动中“浣熊圈”项目的动力学分析

2020-09-10 10:13
文体用品与科技 2020年17期
关键词:浣熊质心受力

(浙江科技学院体育部 浙江 杭州 310023)

十几年前社会上出现了以培养团队协作,而开展的 “拓展运动”。通过此项运动可以有效培养企业团队的文化,增强企业团队的凝聚力和向心力。

随着社会的发展,该项运动被潜移默化到高校的公共体育教学之中,几乎所有的高等院校开设了拓展运动这门公共体育课程。

浣熊圈这个项目是拓展运动中必不可少的经典运动,它可以培养学生之间的相互信任。在运动中能够培养学生积少成多的自我和无我的意识,增强学生的团结协作克服困难的意志品质。如何才能把这个项目做得更好,更流畅完美呢?根据多年的教学实践,作者主要从以下几个方面进行分析。

1、浣熊圈没有人在上面的时候的力学分析

图1

浣熊圈被完全拉成一圆圈,有人在上面运动而脚不能着地,在其上面运动的时,行走者可以用手或肢体的其他部位触摸其他同学的任何部位以保持平衡。相关的图片如图1所示,彼此之间手向外拉伸使线圆拉伸,一人在上面行走,我们以12人为例,对手即人进行一个受力的分析,首先在考虑人未在上面走的形式,这时底下的人的手对绳子的施加的力的作用效果一方面使绳子克服重力向上,另一方面使绳子撑开,那么针对一个人的一只手握的绳子的部分进行受力分析,如图2所示:

图2

设置一个角度θ,则可以使得,而力F的提供的水平方向的力,由于对称的原则,则力就可以互相进行一个平衡,在相互平衡时,则斜向力F所在的平面都通过整体的质心。

2、浣熊圈有人在上面运动的时候的力学分析

当有人站在上面行走的形式,可将两手之间的部分看成一个梁,根据梁的受力可知,当梁的中心受到一个向下的力时,两边需要提供一个向上的力进行平衡,则根据质心的定理,当人站在上面时整个系统的质心进行一个移动,同时力F所在的平面的同时需要通过质心,受力的左侧端(靠质心部分的受力)需要额外提供一个力使平衡人的重量,而手的左侧和右侧则需要提供一个向左或者向右的静摩檫力,进行平衡,,对称的满足,则受力分析图3下所示。

图3

对图3进行一个简单的模型的简化,如图4所示,分析与上文一致。

图4中的的每一个圆点表示一只施力的手,由于关于圆心(质点)中心对称,则我们对一只手进行受力分析:

图4

支撑者依靠自己的身体重量通过一只手牢牢抓牢绳子的力F该力通过质心与其他支撑者合在一起就可以让行走者在上面运动。

3、浣熊圈水平横向用力分析

浣熊圈运动项目的绳圈主要由撑开的水平用力及行走者的体重之间相互作用用力;试想在绳下支撑者的人数越多,各个受力点变成支撑点,就会缩短绳子指点点之间的距离,便于行走者在上面运动。而支撑者向后的水平用力也是支撑绳圈尽量在一个水平面上的决定因素之一。

4、浣熊圈纵向力分析

当行走者在浣熊圈上运动时,因身体重力及行走时所产生的动力不免会产生向下的力Mg。这是我们就会想到,当行走者的体重较小,产生以体重为主的向下的力Mg就会越小,绳子在平面上就会接近水平,这样就会行走的就会更稳妥。

5、影响浣熊圈运动项目的其他因素

所有参与者之间的信任、团结协作的意识能力对该运动项目的完成起着重要的作用。试想,走在一根绳子上,只能在看“杂技”表演时见过,想让初学者在上面行走,是有点不敢想象或者是害怕的心理。但是当所有的参与者都按照指挥者的要求去做时,这个项目就很容易掌握。

绳子弹性(刚性)的大小也会影响项目的顺利完成。根据多年的教学经验,使用静力绳比动力绳更容易在上面行走。

当然,练习时的场地和气候也会影响此项目。最好选择平摊的场地,这样受力就会均匀,不会出现偏向受力。天冷了大家都伸不开手,对完成该运动项目影响很大。

猜你喜欢
浣熊质心受力
重型半挂汽车质量与质心位置估计
浣熊街的热闹事
浣熊街的热闹事
基于GNSS测量的天宫二号质心确定
浣熊爱洗手
巧求匀质圆弧的质心
汽车质心高度计算及误差分析方法研究
“表里不一”的浣熊
“弹力”练习
“弹力”练习