Hier ist ein lustiger Gedanke: Wenn Sie das nächste Mal die rasante Action eines Volleyballspiels beobachten, überlegen Sie, wie viele Gesetze der Physik auf dem Platz gezeigt werden. Zum Beispiel illustriert jede Bewegung des Balls oder der Athleten eines von Newtons drei Bewegungsgesetzen: Trägheit, Beschleunigung und Aktion-Reaktion. Die Anwendung der physikalischen Prinzipien auf den Sport bietet mehr als nur ein interessantes mathematisches Problem. Diese Analysen bilden die Grundlage der Biomechanik und Sportwissenschaft und können zur Verbesserung der sportlichen Leistungsfähigkeit genutzt werden.
Drei Gesetze plus eine Kraft
Newtons erstes Gesetz, das auch als Gesetz der Trägheit bekannt ist, besagt, dass ein bewegungsloser Körper stillsteht oder sich ein bewegter Körper weiter bewegt, wenn er nicht durch eine Kraft beeinflusst wird. Das Gesetz der Beschleunigung, Newtons zweites Gesetz, besagt, dass eine Zunahme der Geschwindigkeit eines sich bewegenden Objekts direkt proportional zur angelegten Kraft und umgekehrt proportional zur Masse des Objekts ist. Das dritte Gesetz, das Gesetz von Aktion und Reaktion, besagt, wenn ein Objekt eine Kraft auf ein anderes Objekt ausübt, reagiert das letztere Objekt mit einer gleichen Kraft in der entgegengesetzten Richtung.
Eine kritische Komponente, die an diesen Bewegungsgesetzen beteiligt ist, heißt Kraft, die ein Objekt anzieht oder drückt und Bewegung erzeugt. Die Kraft ist nicht direkt sichtbar, sondern wird anhand der Richtung und Entfernung gemessen, die ein sich bewegendes Objekt zurücklegt.
Trägheit: Bekommen Sie eine Bewegung auf
Ein schönes Beispiel für das Gesetz der Trägheit kann in einem Volleyball auf dem höchsten Bogen eines Server werfen, in diesem Moment, wenn der Ball fast bewegungslos ist. Es wird entweder aufgrund der Schwerkraft direkt nach unten fallen oder durch die Kraft einer Hand, die es trifft, über das Netz segeln. In einem Beispiel für ein sich bewegendes Objekt bewegt sich ein gespitzter Volleyball in einer ziemlich geraden Linie nach unten, wenn er nicht durch die Kraft des Netzes, der Unterarme des Empfängers, der Hände oder des Bodens des Blockierers abgelenkt wird.
Beschleunigung: Leichter ist schneller
Das Gesetz der Beschleunigung kommt jedes Mal ins Spiel, wenn sich ein Volleyballspieler auf dem Platz bewegt. Kleinere Sportler sind auf dem Platz agiler, weil ihre geringere Masse schneller beschleunigt und verlangsamt, was besonders kritisch für die Verteidigung ist. Schwerere Sportler brauchen mehr Zeit, um in Position zu kommen, oder mehr Beinkraft, um so schnell dorthin zu gelangen. Je schneller der Arm schwingt, desto mehr Kraft wird im Moment des Kontakts auf einen gespickten Volleyball ausgeübt.
Aktion-Reaktion: Benutze die Macht
Das Gesetz der gegnerischen Kräfte kann gesehen werden, wenn Volleyballspieler vom Boden springen. Der Kraft, die von ihren Füßen nach unten ausgeübt wird, wird durch eine entgegengesetzte, nach oben gerichtete Kraft entgegengewirkt, die vom Boden ausgeübt wird. Wenn der Boden sich nicht "zurückdrängt", könnten die Athleten den Boden nicht verlassen. Die entgegengesetzte Kraft vom Boden ist übrigens auch der Grund dafür, dass die Leute nach einem langen Trainingslauf wunde Füße bekommen und nach einer harten Grube vom Boden geschlagen werden.
