基于信息技术测量篮球的空气阻力系数*
2012-12-22李武钢张彬玲
物理与工程 2012年3期
李武钢 张彬玲
(广西师范学院物理与电子工程学院,广西 南宁 530023)
基于信息技术测量篮球的空气阻力系数*
李武钢 张彬玲
(广西师范学院物理与电子工程学院,广西 南宁 530023)
为了测出篮球在一般投篮过程的空气阻力系数,使用摄像机拍摄篮球竖直下落的全过程,并用软件将视频分解为帧图像,得到篮球下落的坐标和时间实验数据.用Matlab比较理论图线和实验所得的图,最终确定空气阻力系数近似值k=0.5±0.03.
篮球;落体;空气阻力系数;Matlab
1 引言
研究篮球在投篮过程的实际运动通常要引入空气阻力系数,例如文献[1,2],但文献空气阻力系数来源和依据不清楚.理论上对球类的空气阻力有一些研究,如文献[3,4,5],其中依据流体雷诺数进行计算,但所得结论没有引入实验数据支持.雷诺数涉及到的因素是多方面的,而且雷诺数随球体运动的速度变化也不是常量,因此,理论研究只能得出大概的数值范围.通过实验方法可以在一定速度范围内得到更接近真实的篮球空气阻力系数值.这里要明确的是,无论用什么实验方法都不可能在一段速度范围内得到一个统一的精确值,只能是一个近似值,原因是空气阻力大小与速度相关.不同的实验方法得到的结果接近真实程度不同.相对利用落体实验方法取篮球末端速度间接测得篮球的空气阻力系数来说,利用信息技术获取篮球下落过程的信息并加以处理得到的结果更为准确.
利用信息技术求得……
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