2008/08/29

一節尷尬的物理課

一節尷尬的物理課 

某日走進教室,一個關于體育運動的話題,引發一場爭論。

上一節課,我講到機械能守恒定律,舉了一個撐竿跳的例子,分析道:在不計各種摩擦損耗的情況下,運動員的動能全部轉化為勢能,(mv2)/2=mgh,求得h=(mv2)/2mg= v2/2g,只取決于v的大小。

由于世界短跑成績大約在10m/s左右,則計得撐竿跳最高不能超過5.1米左右。 講完例題後,我信誓旦旦地說:”如果爾等不信,可以上網查撐竿跳世界紀錄,決不會超過6米的。”

之所以說6米而不說5.1米,是因為我害怕有練過梯雲縱"之類怪異輕功的運動員,而留出的安全系數。

誰知那日一上課,學生甲乙丙丁就告訴我一個不幸的消息:她們查到撐竿跳世界最好成績是:6.14米!

我問她們在哪里看到的甲說是蘇聯運動員,我馬上聯想起赫赫有名的真理報”但乙說是看到網上視頻,我又聯想起那些喜歡惡搞的傢伙。

面對許多雙等待答案的眼睛,我心里反復思量:不對呀!如果發生此等大事,定律早就改了,科學界亦早轟動了,這事並沒有發生,所以機械能守恒定律應該沒問題。那麼學生們的眼睛出問題了? 也不像啊,畢竟只是看個比賽結果,不需要什麼大智慧。

最後,我決定先不講新課,如果這個問題不搞清楚,我被視作騙子不要緊,可憐整個科學大廈,都要毀在我手里了(有點未代皇帝的感覺)。

托賭場的福,那時(2008年)我們教室已多媒體化了,于是打開電腦,上網查詢。見我認真對待,學生們也激動了,開始了大討論。教室里鬧閧閧的,學術氣氛濃厚。

在那幾個學生的指導下,我上了youtube網。天哪,好多兒童不宜的影片!我眼疾手快,快速跳過……後來想想,這不是多餘嗎該看的她們肯定看了,不該看的當然也早看了,這個網的網址她們都背出來了(比網址更簡單的公式卻經常記錯)。

終于找到視頻了,全班靜默,看著那蘇聯小子呼地一下躍過橫杆,報出614的成績!這一瞬間,我看到他的動作是,助跑、頂洞、騰空!在杆伸直的剎那,他挺腰蹬腿,在桿頂象鯉魚般彈跳,同時雙手在杆上用力一撐,擦著橫杆飛了過去!


注意運動員在接近橫竿時身體先蜷縮,再向上蹬,重心(大約在腰)提高近1米,最後雙臂向下用力推桿(重心再度提高)

原來,運動員在最後一刻,以桿連接大地傳導力量,用腰腿之力,將下半身高高倒立于桿頂,提高身體重心,再用手向下推了杆一把,產生一個反作用力,將自己再度頂高,等于又做了兩次功。 真是太巧妙了! 我們興奮地把錄影看了好多次,又慢鏡重播,逐點觀看、分析、討論。

    根據上述理論分析,女運動員推桿時,身體過早彎曲,手臂還未伸直,重心未升到最高,並且離桿頂有一段距離浪費了......感覺我可以當教練了?

原來物理定律沒錯,學生們也沒看錯,是我當初對撐竿跳這個運動不了解,亂下結論。

之前公式應改為:Fs+(mv2)/2=mgh,其中F是運動員在竿頂用的力,包括向下推竿、挺腰甩腿產生的力,s是他用力的位移。不過,由于此力涉及手腿腰多個部位,且是變力,每個部位的位移又不一樣,是很難計算的,只能定性分析。

學生們對腰腿用力幫助之說有持懷疑態度,我舉了拳擊,投標槍時用腰力的例子,但她們茫然的眼神告訴我效果不佳。于是我又舉了單杠引體向上時,可用腰腿之力上甩,減輕手臂負擔之例。這個我自己就懂做。

放學後,全班一起到天台看我示範,嗯,似乎大家都相信了…不過,因為她們沒有親身體驗,所以我估計還是半信半疑的…以後再說吧,畢竟男生都沒幾個人能拉一下單杠的。

其實,物理課本並沒有給出56米的撐杆跳極限,我是在某年"匯業杯常識比賽"題中看到的。當時也沒細想,就認同了,然後寫進教案,經此一事,才被揭發出錯誤。

我很高興學生們有這樣的精神,她們真的去查了世界紀錄,而且私下還討論過。並且,一開始我取笑她們,認為她們看到的是網上惡搞笑話時,也毫無畏縮之意,堅持自己的觀點。她們堅定的態度,讓我對自己產生懷疑,才認真地上網查找資料,證明了自己的輕率。我教這麼多年書,這樣的課也極為罕見。

這節課,也令我對運動科學發生了興趣,詳細研究了不少運動項目,還真找到不少好的素材。不但豐富了教案,也對自己有很多幫助(因為我也喜歡運動)。

有時我又想,如果讓某個永遠正确的人來上課會怎樣呢開除提出這種反動問題學生?宣佈youtube是境外反華勢力的網站,禁止瀏覽?把撐竿跳"列為屏蔽字?任何人再從事這項運動,都將是尋釁滋事?


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