Физика в спорте
- Участник: Кулинич Елизавета Андреевна
- Руководитель: Рехлецкая Зинаида Гавриловна
Обоснование выбора темы:
Физическая культура играет важную роль в жизни человека. Но многие никогда не задумывались, какая существует связь между физикой и спортом. Есть множество видов спорта: футбол, волейбол, хоккей, баскетбол и т.д. В каждом из них действуют законы физики.
Недавно подруга рассказала мне историю о том, как они со своим братом зимой катались на коньках. Мне стало интересно, как же фигурное катание и другие виды спорта связаны с физикой. Какие физические законы действуют при занятии спортом? Все ответы на мои вопросы дал учебник физики А.В. Пёрышкина.
Физические явления и спорт
1. Фигурное катание
Фигурное катание – один из самых красивых и элегантных видов спорта. Оно пользуется большой популярностью во всём мире. История этого прекрасного спорта началась много веков назад.
Фигурное катание зародилось в Голландии, в XII—XIV веке. Заниматься им стало возможно после создания железных коньков с двумя ребрами. Но это было не то фигурное катание, к которому мы с вами привыкли. Спортсмены вычерчивали на льду различные фигуры, сохраняя при этом красивую позу.
Физика в фигурном катании: во время движения фигуриста, при соприкосновении конька со льдом возникает сила трения скольжения.
При соприкосновении одного тела с другим возникает взаимодействие, препятствующее их относительному движению, которое называют трением. А силу, характеризующую это взаимодействие, называют силой трения.
В учебнике физики (7 класс) А.В. Пёрышкина сила трения рассматривается в §32.
Лёд – это твёрдое вещество. И его молекулы слабо подвижны, однако на его поверхности молекулы намного свободнее, они в 100 000 раз подвижнее, чем внутренние. То есть поверхность льда больше напоминает жидкость, чем твёрдое тело. Это и обеспечивает отличное скольжение коньков по льду.
Законы физики не только объясняют, как человек катается на коньках, они также помогают в создании идеального катка. Секрет для создания идеально ровного катка также объясняется с точки зрения физики. Если начать заливать его с краев, то лед застынет более равномерно. Кроме того, важно разливать воду тонкими слоями, которые застывают быстрее.
Физика является незаменимым другом фигуристов. В этом мы убедились, говоря о трении скольжения.
2. Футбол
Футбол – это один из самых популярных командных видов спорта.
Важную роль в футболе играет быстрота реакции. В первую очередь это относится к игре вратаря.
Точной даты возникновения футбола не известно, но можно с уверенностью сказать, что история футбола насчитывает не одно столетие и затронула немало стран. Игры с мячом были популярны на всех континентах, об этом говорят повсеместные находки археологов.
Физика в футболе: наблюдения и опыты показывают, что скорость тела сама по себе измениться не может.
Футбольный мяч лежит на поле. Ударом ноги футболист приводит его в движение. Но сам мяч не изменит свою скорость и не начнёт двигаться, пока на него не подействует другие тела.
Футбольный мяч, катящийся по земле, останавливается из-за трения о землю.
Под действием другого тела происходит также изменение направления скорости.
При игре в футбол действует явление инерции.
Явление, сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел называют инерцией.
Чем меньше действие другого тела на мяч, тем дольше сохраняется скорость его движения и тем ближе оно к равномерному.
В учебнике физики (7 класс) А.В. Пёрышкина об инерции говорится в §18.
В 1997 году на матче Франции и Бразилии молодой бразильский футболист Роберто Карлос готовился к штрафному удару с 45 метров.
Так как ворота защищала стенка, Карлос попытался осуществить, казалось бы, невозможный удар. Мяч пролетел в стороне от стенки, повернул влево и влетел в ворота.
Как же получился этот удар?
Футболист придал направление мячу, но какая сила заставила мяч повернуться и влететь в ворота. Дело во вращении мяча. Карлос ударил по мячу в правом нижнем углу, из-за чего он взлетел вверх и вправо, вращаясь вокруг своей оси. Сначала мяч двигался как будто по прямой траектории. Перепад давления воздушных потоков заставил траекторию мяча повернуть влево. Так и произошёл один из самых великолепных голов в истории футбола.
3. Хоккей
Хоккей всегда был захватывающе жесткой, быстрой игрой, в которой одинаково интересно быть и зрителем и участником. Она зародилась на замерзших зимних озерах Канады. Но в настоящее время профессиональные хоккеисты играют в закрытых помещениях на искусственном льду.
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.
В учебнике физики (7класс) А.В. Пёрышкина закон Гука рассматривается в §26.
Победу в хоккее легко завоевать, если на службе у игроков и тренеров стоит знание законов физики и наиболее правильное использование этих законов.
4. Настольный теннис
Среди различных игр с мячом настольный теннис – это самая настоящая динамическая тренировка для всего тела, играть в настольный теннис – значит, развивать не только мышцы, но и скорость реакции и мышления.
Сейчас уже сложно сказать в какой именно стране зародился настольный теннис. Некоторые полагают, что впервые настольный теннис появился в Японии или Китае, другие считают, что его родина Франция или Англия. Ряд историков ищет истоки игры в Древнем Риме. Несмотря на все эти споры с уверенность можно сказать, что история тенниса уходит своими корнями в далекое прошлое.
На всех крупнейших соревнованиях по настольному теннису неоспоримыми лидерами являются спортсменами из Китая.
Мяч для настольного тенниса в момент удара ракеткой испытывает такое же ускорение, как и ружейная пуля в момент выстрела.
Физика в настольном теннисе: Какие силы действуют на мячик для настольного тенниса при его полёте?
На теннисный мячик, как и на любое тело на Земле, действует сила тяжести, направленная вниз.
В учебнике физики (7 класс) А.В. Пёрышкина о силе тяжести говорится в §25.
Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, называется силой тяжести.
Сила тяжести прямо пропорциональна массе тела.
Если мяч для настольного тенниса погрузить в воду, то оно будет всплывать. Почему так происходит?
Потому что на мяч, погружённый в жидкость, действует выталкивающая сила. Эта силы ещё называется архимедовой силой.
В учебнике физики (7 класса )А.В. Пёрышкина об этой силе говорится в §51.
На тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (или газа).
5. Баскетбол
Баскетбол – это командная игра, суть которой заключается в забрасывании мяча в корзину соперника. Баскетбол сейчас является одним из самых популярных в мире видов спорта.
Баскетбол зародился в Соединённых Штатах Америки. Первые игры лишь отдалённо напоминали современный баскетбол.
Самый первый международный матч состоялся в 1904 году.
Физика в баскетболе: Бег – это главное средство передвижение игроков в баскетболе. Во время бега на игрока действуют сила трения и сила тяжести.
В учебнике физики (7 класс) А.В. Пёрышкина сила трения рассматривается в §32, а сила тяжести в §25.
При соприкосновении одного тела с другим возникает взаимодействие, препятствующее их относительному движению, которое называют трением. А силу, характеризующую это взаимодействие, называют силой трения.
При прыжке игрок мускулами создаёт такую «силу выталкивания», которая позволяет ему подпрыгнуть и преодолеть силу тяготения.
Притяжение всех тел Вселенной друг к другу называется всемирным тяготением.
Английский учёный Исаак Ньютон первым установил закон всемирного тяготения.
Вывод:
- С помощью физики и её законов, стало появляться больше видов спорта.
- Значение физических законов играет большую роль в совершенствовании спортивных достижений.
- Спорт без физики бессилен.
- Физика – важная наука в спорте.
Мой видеоролик: https://yadi.sk/i/X84bWfVe3Jc7uy