全國中小學科展

有角速度之橄欖球的運動行為分析

科展類別
全國中小學科展作品
屆次
第61屆--民國110年
科別
物理與天文學科
得獎情形
第三名
學校名稱
國立臺灣師範大學附屬高級中學
指導老師
高銘宏
作者
陳顗帆;吳振宇;詹仲睿
關鍵字
橄欖球運動,反跳高度增加,運動行為模擬

摘要或動機

本實驗在探討一顆旋轉橄欖球碰撞地面時,特定情況下反跳後的質心高度增加的現象。我們主要研究橄欖球彈跳高度與初始高度以及初始角速度的關係。首先觀察到旋轉橄欖球落地後有不同的運動軌跡,並由影像分析發現轉動動能以不同比例轉換成移動動能。接著研究不同的碰撞點對於彈跳高度的影響,以力學模型推導彈跳高度大於初始高度的條件後,以實驗驗證。接著進行理論模擬,運用電腦程式求不同初始條件下的碰撞點以及落地時的角度,並擬合實驗數據。最後修正赫茲接觸理論,建立碰撞模型並得到不同角速度與碰撞點下反跳速度的熱圖與碰撞時的正向力函數。


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