Готовимся к зимней Олимпиаде: советы спортсменам и тренерам Зимние виды спорта и закон сохранения импульса Игровой номер: 14f5 53

Мы в вас верим! 51 спортсмен из Свердловской области отправится на Олимпиаду в Сочи. Наш регион будет представлен в 13 видах спорта: биатлон, горные лыжи, сноуборд, фигурное катание, женский хоккей и некоторые другие.

Коньки Отталкиваясь коньком ото льда, спортсмен сообщает импульс своему телу. Сила толчка зависит от массы тела. Он начинает толчок, сместившись вперед, и, быстро разгибая толчковую ногу, сообщает большое ускорение своему телу. Чем быстрее будет толчок, тем больше увеличивается скорость. Совет: толкайся быстрее, если хочешь ехать быстрее.

Скорость бега во многом зависит от движения рук: чем больше амплитуда и темп движения руками, тем больше скорость. Сильные взмахи рукой с большой амплитудой (вперёд-вправо) поворачивают конькобежца направо (то есть взмах рукой даёт дополнительный импульс. Рекомендуем работать слажено руками и ногами

Прыжки с трамплина Лыжник, скатываясь с верхней части трамплина, на краю стола отрыва отталкивается и летит по инерции некоторое расстояние. Расстояние зависит от сильного толчка. Чем быстрее и сильнее выполнен толчок, тем выше траектория полёта и больше длина прыжка. Спортсмен, как бы пружиня ногами, отталкивается, перенося вес тела с пяток на носки, что создаёт дополнительный импульс.

Очень важным является момент приземления, потому что импульс у спортсмена в этот момент огромный. Кинетическая энергия движущегося тела при приземлении частично переходит в потенциальную энергию мышц нижних конечностей, которые работают как пружины. Чем сильнее сдавили пружину, тем мощнее она распрямляется, но запасённая энергия в течение 5 секунд переходит в тепло. Поэтому, спортсмену нужно быстрее выпрямлять ноги, что даёт большую скорость движения.

Лыжный спорт Толчок ногой – это поступательное движение туловища вперед за счёт активного разгибания ноги в тазобедренном суставе и одновременно сгибание и разгибание колена. При толчке лыжник переносит вес тела с одной ноги на другую и приобретает поступательную скорость. Одновременно происходит толчок рукой с палкой, быстрый с полной амплитудой. Палка ставится на снег, давление на опорную ногу уменьшается, что снижает силу трения. Это способствует увеличению импульса лыжника.

Вклад маховых движений рук в скорость – 20%; Вклад маховой ноги – 50%.

Коньковый способ Преимущество конькового хода перед классическим по скорости достигает 15 – 20%, потому что отталкивание происходит скользящей лыжей. Сила отталкивания уменьшается, а время отталкивания увеличивается, следовательно растёт импульс силы и импульс тела.

Подъем в гору При крутизне 5° лыжник массой 70 кг преодолевает силу 750 Н. Увеличение угла отталкивания ногой требует активной работы руками, и мы советуем опираться на обе палки, что позволяет активнее выполнять толчок, не боясь проскальзывания лыжи назад.

Спуск При спуске спортсмен принимает низкую стойку, что позволяет достигать максимального импульса. При толчке спортсмену нужно сосредоточить вес тела на пальцах ноги. Это создает хорошие условия для отталкивания и получения большего импульса.

Биатлон Начальный импульс системы «винтовка – пуля» равен 0. При вылете пули винтовка также получает импульс (отдача), что затрудняет стрельбу. Поэтому при стрельбе приклад нужно плотно прижимать к плечу (чем больше масса, тем меньше скорость отдачи), тогда выстрел будет точнее.

Абсолютно неупругое столкновение хоккеистов Два хоккеиста массой М 1 и М 2 двигаются навстречу друг другу со скоростями, соответственно, v 1, v 2. Определить общую скорость их движения, считая столкновение абсолютно неупругим (при абсолютно неупругом ударе тела «сцепляются» и двигаются далее как одно целое). Абсолютно неупругое столкновение хоккеистов Применим закон сохранения импульса к системе, состоящей из двух хоккеистов. Импульс системы перед столкновением p 1 =M 1 v 1 M 2 v 2. В этой формуле стоит знак «» потому, что скорости v 1 и v 2 направлены навстречу друг другу. Направление скорости v 1 считается положительным, а направление скорости v 2 отрицательным. После неупругого столкновения тела движутся с общей скоростью v и импульс системы р 2 = (M l + M 2 )v. Запишем закон сохранения импульса и найдем скорость v:

Керлинг Керлер двигается вперед и вниз, сообщая импульс своему телу, одновременно толкает камень. Импульс камня невелик, потому что здесь важно не расстояние, которое проедет камень, а точность попадания в камень противника. Наш совет: необходимо быстро растирать лед щетками, чтобы немного растопить поверхность и замедлить камень.

Скелетон Спортсмен разбегается сам, затем разгоняет сани, достигая большого импульса. Советуем сделать так, как делают опытные спортсмены: перед тем как лечь на сани, они выбрасывают ноги вверх на долю секунды, сообщая системе «спортсмен-сани» дополнительный импульс.

Результаты исследований Первый опыт Цель: изучить от чего зависит дальность полета Приборы: модель трамплина, три шарика, сантиметровая лента и копировальная бумага

Масса шарика Угол наклона к горизонту стартовой площадки ВысотаДальность полета Среднее значение дальности 200 г 0°0° 21,5 см 12 см 15 см 13,5 см 12,8 см 6,8 г 0°0° 21,5 см 11 см 12,5 см 13 см 12,1 см 8,4 г 0°0° 21,5 см 13 см 13,5 см 13,3 см 13,2 см

Масса шарика Угол наклона к горизонту стартовой площадки ВысотаДальность полета Среднее значение дальности 200 г 0°0° 29,5 см 21 см 21,3 см 20,8 см 21 см 6,8 г 0°0° 29,5 см 19 см 20 см 19,9 см 19,6 см 8,4 г 0°0° 29,5 см 19,5 см 19,3 см 19,6 см 19,4 см

Масса шарика Угол наклона к горизонту стартовой площадки ВысотаДальность полета Среднее значение дальности 200 г 5° 29,5 см 19 см 19,5 см 19,4 см 6,8 г 5° 29,5 см 17 см 17,5 см 17,1 см 17,2 см 8,4 г 5° 29,5 см 20 см 20,2 см 20,1 см

Вывод На дальность полета влияет масса спортсмена, поэтому тренер должен уметь найти оптимальную массу спортсмена для прыжка с трамплина. Шарик большего объема испытывал большее сопротивление воздуха, поэтому спортсмен должен занять особое положение во время полета для уменьшения сопротивления воздуха

Второй опыт Цель: измерение тормозного пути при столкновении и при толчке Приборы: три пары роликовых коньков, секундомер, рулетка Формулы для расчетов: V 0 = at

ИзмеренияМальчик АнтонДевочка Даша m 36 кг 34 кг t 5 с S – тормозной путь 100 см 130 см a 0,08 м / с 2 0,104 м / с 2 V 0 - начальная скорость 0,4 м / с 0,52 м / с

ИзмеренияМальчик АнтонДевочка Даша m 36 кг 34 кг t 8 с S 200 см 250 см a 0,06 м / с 2 0,08 м / с 2 V0V0 0,48 м / с 0,64 м / с

Вывод : импульс тела зависит от массы тела. ИзмеренияДевочка КатяДевочка Даша m 50 кг 34 кг t 7 с S 170 см 320 см a 0,07 м / с 2 0,13 м / с 2 V0V0 0,49 м / с 0,91 м / с

Опыт третий Цель : сравнение тормозного пути при действии внешней силы Приборы : две пары роликовых коньков, секундомер, рулетка ИзмеренияДевочка ДашаДевочка Катя Масса 3450 Время 8 с 5 с Тормозной путь 490 см 180 см Ускорение 0.15 м / с м / с 2 Начальная скорость 1.2 м / с 0.7 м / с Вывод : При действии одинаковой силы больший импульс получает тело меньшей массы

Опыт четвертый Цель: Сравнить тормозные пути шайбы при ударе клюшкой Приборы: 2 шайбы разной массы, клюшка, рулетка ИзмеренияБольшая шайбаМаленькая шайба Размах клюшки 120 см Тормозной путь 195 см135 см Размах клюшки 250 см Тормозной путь 2110 см225 см Размах клюшки 380 см Тормозной путь 3300 см420 см Вывод: Чем больше размах клюшки, тем больший импульс сообщается шайбе (больший тормозной путь), чем меньше масса шайбы, тем больший импульс (при одинаковом размахе)

Опыт пятый Цель: Сравнить тормозной путь шайбы при столкновении с бортиком Приборы: шайба, клюшка, рулетка ИзмеренияПерпендикулярно бортику Под углом к бортику Тормозной путь до столкновения 10 см 160 см Тормозной путь после столкновения 10 см 140 см Вывод: При столкновении с бортиком часть импульса шайбы передаётся бортику.

Вопросы теста 1. Почему тяжелая амуниция у хоккейного вратаря? a) Чтобы он не замерз b) Чтобы уменьшить импульс c) Чтобы увеличить импульс 2. Зачем лыжник делает опору на обе палки? a) Чтобы удержать равновесие b) Чтобы уменьшить силу трения c) Чтобы уменьшить импульс

3. Почему «камень», используемый в кёрлинге, имеет большую массу (20 кг)? a) Чтобы накачать мышцы рук спортсмена b) Чтобы c) Чтобы импульс был небольшим 4. Почему крюк клюшки хоккеиста не прямой, а сделан с небольшим загибом? a) Для красоты клюшки b) Для удобства при броске c) Загиб при ударе пружинит и сообщает дополнительный импульс

5. Почему при разгоне спортсмен сгибается и едет на полусогнутых ногах? a) Чтобы удержать равновесие b) Чтобы сообщить дополнительный импульс телу c) Чтобы увеличить трение

Результаты теста Оценка"5""4""3" Кол-во человек268

ОТЗЫВ учителя физкультуры Казаковой Н. Н. на исследовательский проект «Удивительный мир физики» учащихся МКОУ СОШ 19 ГО Верхняя Тура Данный исследовательский проект весьма актуален, потому что 7 февраля 2014 года в г. Сочи стартуют XXII зимние Олимпийские игры. Это главные спортивные состязания на нашей планете и своеобразное свидетельство возросшего авторитета России в мире. Представленный исследовательский проект показывает самостоятельность учащихся в подходах к изучению материала, хороший уровень теоретической подготовки, знания литературы и т.д. Учащиеся смогли структурировать обширный теоретический материал и вычленить из него основные моменты. Объективно рассмотрены проблемы увеличения дальности и скорости полета лыжника с трамплина, скорости конькобежца, точности стрельбы биатлониста. Участниками проекта использованы разнообразные методы исследования, сделаны необходимые расчеты и выводы. Результаты, полученные в данной работе, позволяют оценить преимущества и недостатки в подготовке спортсменов. Предложенные методы направлены на повышение увеличения результатов у спортсменов зимних видов спорта (лыжные гонки, биатлон, прыжки с трамплина, скелетон и керлинг).

Учащиеся продемонстрировали хорошие аналитические способности в зимних видах спорта, умение анализировать и систематизировать собранную информацию, а также делать самостоятельные выводы, предложения и обобщения. Проблематика проекта раскрыта полно и всесторонне, выработанные рекомендации и предложения имеют большую практическую значимость, их реализация будет способствовать повышению результативности подготовки спортсменов – «зимников». Руководитель исследовательского проекта активизировала работу по нравственному и патриотическому воспитанию учащихся, отметив, что Свердловская область традиционно является "поставщиком" спортивных кадров для сборной России. Она давно зарекомендовала себя как регион, где особое внимание уделяется укреплению спортивных традиций, формированию принципов здорового образа жизни, а также поддержке массового спорта и спорта высших достижений. Каждый участник проекта получил возможность проявить личностные способности в каком-либо исследовании, а педагогическая и методическая копилка руководителя пополнилась авторскими разработками ( тесты и т.д.), конспектами уроков по теме: «Импульс». Проект представляет собой актуальное исследование, результаты которого могут быть использованы для совершенствования системы подготовки учащихся нашей школы в лыжных гонках.

Отзыв учителя физики Румянцевой Г. М. Тема, заданная для исследования, с одной стороны вроде проста(практически для всех видов спорта важен закон сохранения импульса), а с другой стороны сложна, потому что найти конкретные идеи, примеры пришлось самостоятельно. В литературе есть общая теория и задачи, поэтому преломление этой темы – это творчество участников команды, и они с этим справились достойно. Приятно было наблюдать реакцию одноклассников, среди которых много хоккеистов и лыжников. Они с нескрываемым интересом слушали ребят. Непростой была ситуация непосредственно с исследованиями, потому что до сих пор в городе нет снега. Опыты с лыжами, коньками, санками сделать было нельзя, поэтому вдвойне приятно, что они предложили заменить коньки роликовыми коньками. Рассмотрены разные случаи: отталкивание детей друг от друга, просто толчок, опыты с шайбами разной массы при ударе клюшкой и при отскоке от бортика. Интересным был опыт с моделью трамплина. Это было настоящее исследование, когда менялись массы шаров, высота, угол наклона площадки. Я увидела, что ребята умеют размышлять, оформлять результаты опытов, делать презентации. Работать с такой командой удивительно интересно.

Литература Е. А. Грозин. Прыжки на лыжах с трамплина «Физкультура и спорт»; М, 1971 Н. И. Петров Конькобежный спорт «Физкультура и спорт»; М, 1975 Э. М. Матвеев Лыжный спорт «Физкультура и спорт»; М, 1975 В. Л. Уткин Биомеханика физических упражнений «Просвещение»; М, 1989 Интернет-ресуры