УЧЕНИКИ 7 А КЛАССА ОСШ 23 СКАЧКОВ ДАНИЛ КОНОВАЛОВ НИКИТА

Физическая подготовленность человека характеризуется степенью развития основных физических качеств – силы, выносливости, гибкости, быстроты, ловкости и координации. Идея комплексной подготовки физических способностей людей идет с глубокой древности. Так лучше развиваются основные физические качества человека, не нарушается гармония в деятельности всех систем и органов человека. Так, к примеру, развитие скорости должно происходить в единстве с развитием силы, выносливости, ловкости. Именно такая слаженность и приводит к овладению жизненно необходимыми навыками. Физические качества и двигательные навыки, полученные в результате физических занятий, могут легко перенесены человеком в другие области его деятельности, и способствовать приспособлению человека к изменяющимся условиям труда, что очень важно в современных жизненных условиях.

Цели проекта: Изучить механические возможности своего организма. Сравнение результатов экспериментального исследования с теоретическими расчетами. Гипотеза: Если мы определим свои механические возможности, то сможем эффективно расходовать свою энергию. Задачи проекта: Собрать необходимую литературу Провести анализ литературы Провести экспериментальное исследование на определенном объекте. Произвести теоретические расчеты экспериментального объекта. Оценка энергетических возможностей человека.

Методы: Поисковый сравнительный и качественный анализ. Предмет исследования: Коновалов Никита и Скачков Данил ученики 7 «А» класса КГУ ОСШ 23.

I. Оценка эффективности бега человека Масса тела: М 1 = 53 кг; М 2 = 57 кг Скорость при беге на дистанцию 100 м составляет υ 1 = 5 м/с; υ 2 = 5,56 м/с. Чтобы переместить свое тело на расстояние L, человек производит следующие энергетические затраты.

1) Развивает кинетическую энергию: W= М · υ 2 /2 Wк 1 = 53 кг· (5 м/с) 2 / 2 = 662,5 Дж Wк 2 = 57 кг· (5,56 м/с) 2 / 2 = 881 Дж 2) Совершает работу по вертикальному перемещению своего центра масс: А= M·g·h·N; N 1 = 102 (среднее число шагов на дистанции 100 м) N 2 = 82 (среднее число шагов на дистанции 100 м) h=0,05 м (вертикальное перемещение центра масс) А 1 = 53 кг·10Н/кг·0,05 м·102 = 2703 Дж А 2 = 57 кг·10Н/кг·0,05 м·82 = 2337 Дж 3) Совершает работу по подъему ноги: А= mgHN H - перемещение центра масс ноги; m-масса ноги человека(34% от массы тела) H=0,4 м m 1 =18 кг. m 2 =19 кг A 1 = 18 кг·10 м/с 2 ·0,38 м·102 = 6977 Дж A 2 = 19 кг·10 м/с 2 ·0,36 м·82 = 5609 Дж

4) Совершает работу против силы сопротивления движению: А = F·h = β·υ·L β=0,2 кг с -1 (коэффициент сопротивления); L=100 м; А 1 = 0,2 кгс -1 ·5 м/с·100 м = 100 Дж А 2 = 0,2 кгс -1 ·5,56 м/с·100 м = 111,2 Дж Итого, согласно закону сохранения энергии: W = W 1 +А 1 +А 2 +А 3 W 1 = 662,5 Дж Дж+ 6977Дж + 100Дж = 9780 Дж W 2 = 881 Дж+2337 Дж Дж+111,2 Дж =8938,2 Дж

Известно, что человек может развить мощность до 1 к Вт, в нашем случае она равна: N = W / t; t 1 = 20 c; t 2 = 18 c; N 1 = 9780Дж/20 с=489Вт 0,49 к Вт N 2 = 8938,2Дж/18 с=497Вт 0,5 к Вт Это составляет 49% и 50% от максимальных возможностей человека.

II. Оценка массы груза, который может поднять человек, при затрачивании такого же количества энергии, что и при скоростном беге. Так как по закону сохранения энергии mgh = Mυ 2 /2, то m= M υ 2 /2gh m – масса груза M – масса человека h – высота поднятия груза (уровень роста) m 1 = 53 кг· (5 м/с) 2 / ·10 м/с ·1,67 м = 79 кг. m 2 = 57 кг· (5.56 м/с) 2 / ·10 м/с ·1,64 м = 107 кг. Это не соответствует массе реального груза, которые поднимают эксперементируемые объекты (53 и 57 кг).

III. Оценка силы, с которой отталкивается от земли в момент прыжка в высоту. Прыжок осуществляется за счет работы мышц ног: A = F · d; d – расстояние, на которое перемещается центр масс при приседании По закону сохранения энергии эта работа равна изменению энергии A = F·d = M·g·(h + d) h – наибольшая высота, на которую поднимается центр масс человека при прыжке вверх Тогда F = M·g (h + d)/d = M·g·(h/d + 1) h = 0,4 м d = 0,2 м F 1 = 53 кг· 10 м/с (2 + 1) = 1590 Н F 2 = 57 кг· 10 м/с (2 + 1) = 1710 Н Сила мышц ног, производящих прыжок, составляет три веса: F = 3·M·g

IV. Оценка эффективности прыжка высоту объекта эксперимента. Рекорд, который поставил объект эксперимента - 1,25 м Центр масс (Никита) – 0,86 м Центр масс (Данил) – 0,84 м Тогда: h 1 = 0,1 м + 1,25 м – 0,86 м = 0,49 м h 2 = 0,1 м + 1,25 м – 0,84 м = 0,51 м Кинетическая энергия разбега W = Mυ 2 /2 W 1 = 53 кг·25 м 2 \с 2 ·0,5 = 662,5 Дж W 1 = 57 кг·30,91 м 2 \с 2 ·0,5 = 881 Дж Энергия необходимая для поднятия на высоту h, находится по формуле: W = Mgh; W 1 = 53 кг·10 м/с·0,49 м =260Дж W 2 = 57 кг·10 м/с·0,51 м =291 Дж Таким образом, мы при прыжке в высоту преобразуем в энергию прыжка одну четвертую часть и одну третью энергии разбега.

Проявление координационных способностей зависит от целого ряда факторов: способности человека к точному анализу движений; деятельности анализаторов и особенно двигательного;сложности двигательного задания;уровня развития других физических способностей (скоростные способности, динамическая сила, гибкость и т.д.);смелости и решительности;возраста;общей подготовленности занимающихся (т.е. запаса разнообразных, преимущественно вариативных двигательных умений и навыков) и др.

В результате исследований и проведения эксперимента получили следующие результаты: 1) При беге мы развиваем мощность, которая составляет 49% и 50% от максимальных возможностей человека. 2) При умелом затрачивании энергии мы должны поднять 79 кг и 107 кг груза, на самом деле мы поднимаем 53 кг и 57 кг. 3) Сила мышц наших ног производящих прыжок составляет 3 наших веса. 4) При оценке эффективности прыжка мы посчитали, что преобразуем в энергию прыжка 25 % энергии разбега Никита и 30% - Данил.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ