Презентация к проектной работе "Физика в зимних видах спорта"

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Кузнецкий многопрофильный колледж» Физика в зимних видах спорта Выполнили: студенты группы 14Ф Шаталин И., Клюев И. Руководитель:Мустакаева Г.Р.

Проблема Нужно ли знать связь между спортом и физикой, знать влияние знаний физики на совершенствование спортивных достижений? И нужно ли знать законы физики в зимних видах спорта?

Цель работы На основе анализа и обобщения, систематизации знаний из разных источников выяснить, как знание законов физики может помочь спортсменам и их тренерам ледяной трассы победить на соревнованиях .

Значимость проекта Каждый из нас знает, какое место занимает спорт в жизни человека, но далеко не все размышляли над вопросом, какая связь между спортом и физикой, как развитие физической науки влияет на совершенствование спортивных достижений. Ошибаются те, кто считает, что для освоения спортивных вершин достаточно только одной физической подготовки. На основе законов физики и простых рассуждений докажем, что физика помогает достичь высоких результатов самосовершенствования своего спортивного таланта, а так же облегчает физические нагрузки на организм, тем самым экономя время, усилия и здоровье спортсмена. Именно поэтому, физика - друг спортсмена.

Физика в зимних видах спорта Зимний спорт - совокупность видов спорта, проводящихся на снегу или на льду, то есть преимущественно зимой. На всех этих видах спорта можно увидеть проявления физических законов. Так как мы занимаемся лыжами , то сначала мы хотели бы поговорить про них.

Лыжные гонки Силы, действующие на лыжника Анализ техники способов передвижения на лыжах проводится на основе законов биомеханики. Лыжник вместе с лыжами и палками представляет собой единую сложную систему, на которую действует ряд внешних сил. В то же время при движениях в этой системе возникают и внутренние силы. Они постоянно взаимодействуют, обеспечивая перемещение всей биомеханической системы в пространстве и во времени. При взаимодействии с внешней средой возникают и действуют на всю систему «лыжник — лыжи» силы: реакции опоры, сопротивления воздуха и инерции, сила трения, сила тяжести.

 Сила трения.  Сила трения. В физике существует понятие «трение скольжения». Термин «трение», введенный в науку М. В. Ломоносовым, определяет ту силу, без которой невозможна была бы жизнь на земле. Благодаря трению мы можем передвигаться, брать и удерживать в руках различные предметы. О хорошо скользящих лыжах говорят, что они идут, как по маслу. Когда лыжник скользит на них по снегу, то преодолевает трение, а на это требуется затратить энергию. Энергия, затраченная на преодоление трения, преобразуется в тепло, снег под лыжами уплотняется, слегка подтаивает, становится скользким. Сила трения скольжения — это сила, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном движении, и равна максимальной силе трения покоя Fтр = m·N где — Коэффициент трения скольжения N — Сила нормальной реакции опоры Сила трения лыжи по снегу возникает как противодействие снега, приложенное к лыже. При скольжении сила трения направлена по касательной к соприкасающимся поверхностям в сторону, противоположную относительной скорости. В нашем случае: при действии лыжи на снег по касательной к его поверхности сила трения направлена по равнине вдоль лыжи.

 Сила сопротивления воздуха. Сила сопротивления воздуха возникает при относительном движении лыжника и воздуха. Лыжник, продвигаясь в воздушной среде, встречает лобовое сопротивление трения между его телом и воздухом. При сильном попутном ветре (скорость воздуха V1 выше, чем скорость лыжника V2) поток воздуха служит уже не тормозящей, а движущей силой При движении на лыжах против ветра я ощущал сопротивление воздуха . При попутном ветре скорость движения была выше и двигаться было гораздо легче.

Силы трения,возникающие при движении лыж по снегу и силы сопротивления встречного воздушного потока тормозят движения лыжника.

Реакция опоры. Реакция опоры. Сила реакции опоры, равные силе действия на опору по величине, и противоположные по направлению. Статическая реакция опоры равна статическому весу тела и на равнине в состоянии покоя — вертикальна. Реакции опоры уравновешивают при отталкивании от опоры ту часть мышечных усилий, которая приложена к лыжам (и к палке). Например, на хорошо подготовленной лыжне ее поверхность противостоит усилиям лыжника при отталкивании к лыже; поэтому лыжа не проваливается в снег. То же происходит во время отталкивания лыжника на трамплине. Если же снег на лыжне или трамплине не уплотнен, то усилия лыжника, приложенные к лыже, вдавливают лыжу в снег, что сказывается на эффективности отталкивания.

Мы выбрали лыжные гонки не только из –за того, что это один из самых трудных видов спорта , а ещё потому что зимой сказочно красиво. Мы выбрали лыжные гонки не только из –за того, что это один из самых трудных видов спорта , а ещё потому что зимой сказочно красиво.

Хоккей Теперь мы поговорим о хоккее. Это еще один из зимних видов спорта, в котором задействовано много физических сил , но самая главная это сила трения скольжения.

Хоккей Физика в хоккее: силовые приёмы – составная значимая часть хоккея. Они направлены на отбор шайбы у соперника. В результате силовых приёмов игроки сталкиваются друг с другом и отскакивают в стороны в результате контакта. Спортсмен прикладывает силу своего тела к другому игроку и заставляет соперника двигаться в направлении приложенной силы. Когда игрок ударяется о бортик, он отлетает о него обратно. Иногда игроки сталкиваются на льду на большой скорости и разлетаются в противоположные стороны. За счёт специальной техники выполнения броска хоккеисты используют силу упругой деформации клюшки для придания шайбе дополнительного ускорения. Здесь действует закон Гука (об упругой деформации). Сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходной положение, называется силой упругости. Изменение длины тела при растяжении (или сжатии) прямо пропорционально модулю силы упругости.

Сейчас , кстати , проходит чемпионат мира по хоккею. Наша команда из 4 игр победила в 3 . Пожелаем им удачи Сейчас , кстати , проходит чемпионат мира по хоккею. Наша команда из 4 игр победила в 3 . Пожелаем им удачи

Фигурное катание Фигурное катание - это вид конькобежного спорта, основу которого составляют движения спортсмена на льду под музыку, на одной или обеих ногах, с переменами направления скольжения, вращением, прыжками, комбинаций шагов и рисунков фигур в одиночном катании, и поддержек в парном катании. Современное фигурное катание на коньках включает в себя четыре самостоятельных вида: одиночное катание (мужское и женское), парное катание, спортивные танцы и синхронное катание. Олимпийские соревнования в одиночном и парном катании проводились на играх IV и VII Олимпиад в 1908 году и 1920 году. С 1924 года фигурное катание на коньках включено в программу зимних Олимпийских игр. Спортивные танцы на льду включены в программу зимних Олимпийских игр с 1976 года.

Физика является незаменимым другом фигуристов. Траектория движения коньков сложнейшая. Фигуристы движутся по дугам окружностей, винтовым линиям, петлям, скобкам, крюкам, совершают вращения в полете. Скольжение по дуге - основное движение в фигурном катании. Физика является незаменимым другом фигуристов. Траектория движения коньков сложнейшая. Фигуристы движутся по дугам окружностей, винтовым линиям, петлям, скобкам, крюкам, совершают вращения в полете. Скольжение по дуге - основное движение в фигурном катании. В момент приземления фигурист скользит по дуге. В фазе, предшествующей приземлению, тело фигуриста совершает сложное движение, состоящее из поступательного вместе с осью вращения и вращательного вокруг этой оси. Главной особенностью прыжков в фигурном катании является накопление кинетической энергии при скольжении по льду и использование ее при прыжке.

Каждому из нас приходилось видеть один из красивейших элементов фигурного катания - пируэт, этот элемент основан на точном расчете. Объяснить это можно с помощью закона сохранения количества движения. Полный момент количества движения складывается из момента количества движения корпуса и момента количества движения вытянутых рук. При опускании рук их момент уменьшается до нуля, при этом увеличивается момент количества движения корпуса, в результате чего возрастает скорость вращения. Каждому из нас приходилось видеть один из красивейших элементов фигурного катания - пируэт, этот элемент основан на точном расчете. Объяснить это можно с помощью закона сохранения количества движения. Полный момент количества движения складывается из момента количества движения корпуса и момента количества движения вытянутых рук. При опускании рук их момент уменьшается до нуля, при этом увеличивается момент количества движения корпуса, в результате чего возрастает скорость вращения.

Современная теория скольжения, повороты на льду. Всё это закон сохранения момента импульса. Таким образом, законы физики, безусловно, влияют на выполнение элементов фигурного катания. Без знания этих законов фигурист не способен улучшать и совершенствовать свои достижения.

Теперь поговорим об одних из самых экстремальных видах спорта : бобслей и санный спорт Санный спорт - один из самых экстремальных олимпийских зимних видов спорта. Он представляет собой соревнования в скоростном спуске на одноместных или двухместных санях по специальной трассе с искусственным намораживанием льда. Спортсмен стартует из положения «сидя», после отталкивания участник принимает положение «лежа на спине». Управление санями происходит за счет смещения центра тяжести тела спортсмена. При движении саней возникает еще одна сила – сила сопротивления воздуха, которая очень быстро увеличивается с ростом скорости спуска. Чтобы уменьшить силу сопротивления, спортсмен во время движения лежит на санях, следя за трассой боковым зрением. Силу сопротивления уменьшают также, надевая обтекаемый костюм и слегка подогревая полозья саней. Нагретый полоз сильнее плавит лед, и в зоне его контакта появляется пленка воды. Она играет роль смазки, уменьшающей силу трения. Скольжение саней происходит под действием скатывающей силы - проекции веса саней со спортсменом на направление движения. А тормозит их сила трения полозьев по льду, которая зависит от величины коэффициента трения. При движении по криволинейным участкам трассы - виражам, кольцу и "горке" - возникают еще и силы направленные в сторону закругления.

Бобслей представляет собой скоростной спуск с гор по специальным трассам с искусственным намораживанием льда на управляемых санях (бобах). Трасса для бобслея представляет собой ледяной жёлоб на железобетонном основании, имеющий различные по крутизне повороты и виражи. Траектория движения бобслеиста сложная, криволинейная. Во время заезда спортсмены испытывают на себе сильнейшие перегрузки.

Скелетон представляет собой спуск по специальной трассе в скелетоне (санях с трубчатыми полозьями на укрепленной раме). Для соревнований подходят те же трассы, что и для бобслея. На трассе есть крутые повороты и виражи в форме буквы "S". Спортсмен управляет скелетоном, слегка смещая вес своего тела влево или вправо.

Основные выводы: Основные выводы: 1) Скольжение коньков, санок, лыж можно улучшить, если хорошо знать законы прямолинейного и криволинейного движения, законы Ньютона и инерции, законы сохранения импульса и энергии, а также законы термодинамики и МКТ. 2) Законы аэродинамики позволяют усовершенствовать одежду спортсмена: в высокоскоростных видах спорта (скоростной спуск на лыжах, велосипедный спорт, скоростной бег на коньках) вся спортивная одежда обтекаемая, что делает ее более аэродинамичной. 3) Законы равновесия тел (Статики) помогают спортсменам разрабатывать технику катания и выполнения сложнейших упражнений фигурного катания. 4) Только при качественном полном анализе какой-либо спортивной дисциплины можно добиться хороших результатов, если спортсмены и их тренера будут знать законы физики.

Заключение В результате выполнения данной работы у нас расширились знания по физике. мы повторили школьный материал по данной теме. По дополнительным источникам изучили другие подходы к ней, связанные с зимними видами спорта. Траектории движения спортсменов зимних видов спорта разнообразны - прямая, окружность, парабола, гипербола, винтовая линия, дуга, и их всевозможные сочетания. Поэтому во всех зимних видах спорта для достижения лучших результатов необходимо учитывать траекторию движения спортсмена, его тела или используемого снаряда. В скоростных видах спорта, а в зимних видах таких большинство, велика опасность травматизма. Использование законов физики поможет избежать опасных ситуаций, снизить травматизм. Знание законов физики необходимо спортсменам и тренерам для победы. Мы хотим, что бы каждый хоть немного занимался спортом по 10-15 минут в день , это улучшает здоровье и приводит человека в тонус. А также знайте физику ,она пригодится вам в жизни.

Интернет источники https://studwood.ru/1109922/turizm/sily_deystvuyuschie_lyzhnika_peredvizhenii https://fizikadlyvas.ru/issledovatelskie-raboty/14-fizicheskie-yavleniya-v-lyzhnom-sporte https://rosuchebnik.ru/material/fizika-v-sporte-7484/ https://for-teacher.ru/edu/fizika/doc-ea6954c.html