Les Jeux olympiques sont terminés. Y a-t-il des fanatiques du sport dans l'histoire qui ont été retardés par la physique ?

Les Jeux Olympiques quadriennaux viennent de se terminer. En repensant à ces Jeux Olympiques, avant l'ouverture, la préparation et la promotion des Jeux Olympiques ont attiré l'attention de toutes les parties. Alors que le rideau des Jeux Olympiques s'ouvre officiellement, des athlètes du monde entier nous présentent également un événement sportif unique dans le stade.

Cependant, chaque Jeux Olympiques peut être différent, mais la règle de base qui régit tous les sports reste la même, à savoir la physique. En fait, de nombreux physiciens sont également des fanatiques du sport. Jetons un coup d’œil à leurs sports préférés et aux principes physiques impliqués.

Les gens qui comparent les particules quantiques au football

Lorsque le physicien a remporté le prix Nobel, le titre d'un communiqué de presse était le suivant : Décerné au footballeur Neil Bohr Prix Nobel en Physique.

Quand Bohr est né, le football moderne était au Danemark était encore nouveau, mais son père a introduit ce sport dans la région et a construit un terrain de football, emmenant avec lui ses deux fils : Bohr et Harnard à chaque fois qu'il s'y rendait. Cela a amené Bohr à aimer le football depuis son enfance et à participer très jeune à des matchs de football professionnel. Il a été gardien de but de l'AB Copenhague, l'une des équipes danoises les plus célèbres du début du XXe siècle. Son jeune frère Harnard, devenu plus tard mathématicien, a même participé aux Jeux olympiques de 1908 en tant que membre de l'équipe nationale danoise de football, remportant finalement une médaille d'argent.

Finalement, Bohr, qui estimait que résoudre des problèmes était plus intéressant que de garder un but, a abandonné le football et a choisi pour entrer à l'Université de Copenhague pour se spécialiser en physique, mais il a également été gardien de but de l'équipe universitaire de football pendant ses études. Lorsqu'il s'est concentré sur la recherche professionnelle, il a découvert que les ballons de football et les électrons suivent des lois de mouvement complètement différentes, et que la taille doit donc avoir un impact. La mécanique quantique mise au point par Bohr nous aide à comprendre les merveilleux phénomènes du monde microscopique, tandis que la physique classique peut expliquer le mouvement de l'objet macroscopique que Bohr aimait, le football. Cependant, le mouvement du football au niveau macro ne semble pas si facile à prévoir. En 1997, le grand footballeur brésilien Roberto Carlos a choqué le monde lorsque son coup franc a touché le but par un parcours incroyable.

Selon la première loi du mouvement de Newton, tout objet doit maintenir un mouvement linéaire uniforme ou se reposer jusqu'à ce qu'une force externe le force à changer son état de mouvement. Lorsqu’un joueur frappe le ballon, cela lui donne une direction et une vitesse, mais quelle force fait tourner le ballon ? La clé de la balle banane est la « rotation ». La différence de vitesse du flux d'air des deux côtés de la balle modifie sa trajectoire de mouvement. Le ballon se déplace dans les airs et le flux d’air venant en sens inverse circule autour du ballon. Le flux d'air généré par la rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sur le côté gauche se superpose au flux d'air venant en sens inverse, de sorte que la vitesse du flux d'air devient plus rapide. Le flux d'air généré par la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre sur le côté droit compense une partie du flux d'air venant en sens inverse, de sorte que le flux d'air ralentit.

# #D'après le théorème de Bernoulli, la pression à gauche le côté est petit, la pression sur le côté droit est forte. Le flux d’air a tendance à s’écouler de droite à gauche. Selon l'effet Magnus, la différence de pression entre la gauche et la droite amène le ballon à générer une force latérale, ce qui amène le ballon à se déplacer vers la gauche et à voler dans le but.

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Heisenberg est un extraverti. Il est non seulement accompli sur le plan académique, mais aussi bon en musique, en langues, en alpinisme et en tennis de table. On dit qu'il était inégalé dans tous les jeux de l'Université de Leipzig et qu'il était très compétitif. Ce n'est qu'en 1928 qu'un étudiant chinois est venu en Allemagne pour étudier la théorie quantique à Heidelberg. Dès lors, le niveau de tennis de table d'Heisenberg a changé. du premier à l'école aux deux troisièmes. Et cet élève est Zhou Peiyuan, le professeur de Yang Zhenning. Zhou Peiyuan admirait le talent du jeune professeur en physique, et Heisenberg a également reconnu les connaissances de Zhou Peiyuan. Les deux avaient le même âge et aimaient également beaucoup jouer au tennis de table, et ils s'entendaient très bien. Avant que Zhou Peiyuan ne se rende aux États-Unis pour donner des conférences, il a même organisé un goûter au tennis de table. Plus tard, Heisenberg a loué à plusieurs reprises le caractère, l'attitude au travail, la qualité académique et les compétences en tennis de table de Zhou Peiyuan qu'il n'oublierait jamais en public.

En parlant de tennis de table, il faut parler de sa spin unique. Une balle de tennis de table peut avoir une rotation considérable dans n'importe quelle direction donnée, et les joueurs utilisent la rotation pour deux raisons : Premièrement, une balle qui tourne a une trajectoire complètement différente de celle d'une balle qui ne tourne pas, ce qui permet à la balle d'atteindre des angles et des positions impossibles. à atteindre sans tourner. Deuxièmement, il est plus difficile pour les adversaires de réagir à une balle qui tourne.

Source photo : Table Tennis Collection Si tu es face au sommet Quand tu attrapez une balle avec une rotation, la balle donnera une force de friction vers le bas à la surface de la raquette, et la surface de la raquette donnera une force de réaction vers le haut à la balle, de sorte que la balle liftée que vous attrapez volera facilement dans le ciel.

Si vous faites face à une balle en backspin, lorsque vous attrapez la balle, la balle donnera à la raquette un mouvement vers le haut angle En raison du frottement, la surface de la raquette donnera à la balle une force de réaction vers le bas, de sorte que la balle puisse facilement pénétrer dans le fond du filet.

Il y a aussi un phénomène étrange si la balle backspin rebondit sur la table, elle fera avancer la table. . La force de friction de la table donne à la balle une force de réaction vers l'arrière. Si le ballon se déplace assez vite, il peut reculer vers le filet.

La rotation de la balle est principalement provoquée par la friction entre la balle et le caoutchouc. Si les particules du côté positif du caoutchouc sont tournées vers l'extérieur, la balle sera frappée à une vitesse plus lente, mais avec une vitesse de balle plus rapide ; si les particules du côté opposé du caoutchouc sont tournées vers l'intérieur, la balle sera frappée à une vitesse plus rapide ; et avec une vitesse plus rapide.

Regard sur les étoiles à la barre

L'équipe d'aviron de l'Université d'Oxford a une histoire de près de 200 ans. Un physicien inattendu était membre de l'équipe d'aviron de l'Université d'Oxford (photo ci-dessous, à droite). Il fait office de timonier. D'après la photo, il semble qu'il ne soit effectivement pas un homme fort.

La photo vient d'Internet Mais tu n'as jamais dû imaginer qu'il est la personne contemporaine la plus populaire. Le grand physicien——Stephen Hawking ! Bien que nous nous souvenions de Hawking comme ayant été confiné dans un fauteuil roulant pendant la majeure partie de sa vie, il était en fait membre de l'équipe d'aviron de l'Université d'Oxford avant de développer la sclérose latérale amyotrophique. Étant donné que le timonier ne participe pas à l'aviron, Hawking, qui est mince et bruyant, est devenu le candidat idéal pour le timonier.

Pour être retenu comme barreur, Hawking a vraiment un avantage physique. L'aviron peut être considéré comme le sport nautique le plus rapide. Le poids des personnes et de l'équipement est l'un des facteurs clés qui affectent la vitesse de l'aviron. Plus le poids est élevé, plus la résistance à surmonter en ramant vers l'avant est grande. Il existe une réglementation stricte sur le poids du matériel. Chaque équipe pèsera son propre bateau à rames avant la compétition. Si le poids est inférieur à la norme, des poids en plomb doivent être ajoutés pour augmenter le poids. Si nous voulons réduire efficacement le poids, nous ne pouvons commencer qu'avec le poids humain, c'est pourquoi nous avons eu l'idée d'un barreur qui ne participe pas à l'aviron. Aux Jeux Olympiques de 1900, pour remporter le championnat, l'équipe néerlandaise a même remplacé le barreur adulte par un garçon français de 7 ans afin de réduire le poids et ainsi réduire la résistance du bateau à rames ! Cependant, afin de prévenir ce phénomène, les règles de la compétition d'aviron ont été modifiées. Les bateaux de course n'étaient pas aussi « minces » qu'aujourd'hui. La forme s'est progressivement rétrécie au cours de l'évolution. La largeur des bateaux à rames modernes est de 57 cm pour les bateaux à huit personnes et de seulement 30 cm pour les bateaux à une personne. réduire la résistance à l’eau. De plus, l'aviron était à l'origine un levier laborieux. En 1846, les Britanniques installèrent des supports à rames s'étendant des deux côtés du bateau de course, augmentant ainsi la longueur des rames et allongeant considérablement le bras moteur. De cette façon, l’athlète peut utiliser moins de force et le bateau peut gagner plus de puissance. Ces mesures ont permis à l’aviron de devenir la vitesse reine des sports nautiques.

Ils ne sont pas les seuls fanatiques de sport dans le monde de la physique - Carl Sagan était un joueur de basket-ball au collège Capitaine d'équipe. Einstein était un passionné de marche et parcourait 5 kilomètres chaque jour pour se rendre au travail. Il est cependant loin derrière Tesla. Tesla était extrêmement discipliné et marchait 12 à 16 kilomètres chaque jour. Qian Weichang, un scientifique de renommée internationale en matière d'énergie nucléaire, est doué en athlétisme. A participé aux Jeux nationaux universitaires et a remporté les trois premiers au 100 mètres haies. ... Le physicien Newton, célèbre pour avoir étudié les lois du mouvement, n'est pas sur la liste cette fois-ci. Il est vrai que l'éditeur n'a pas trouvé de sport qui lui plaise, mais cela n'empêche pas sa théorie d'en orienter diverses. sportif.

Références

• [1]https://davidson.weizmann.ac . il/en/online/sciencehistory/scientist-who-found-difference-between-quantum-particle-and-soccer-ball [2]https://gregsttpages.com/archives/ general -articles/la-physique-de-base-et-les-mathématiques-du-tennis-de-table/[3]https://davidson.weizmann.ac.il/en/online/askexpert/physics - table-tennis-aka-ping-pong

• [4] Documentaire CCTV "Mon Coach Newton"

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• [5] Livre "Mon Coach Newton"

• [6] "Moi, Heisenberg"

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[7] "Physique" Numéro 2, 2010, "Heisenberg et la communauté chinoise de physique" Jin Zhongyu, Wang Shiping Numéro mensuel espagnol "Fun" de janvier

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