Физика в спорте

Комитет по образованию г.Улан-Удэ

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа №3»

Физика в физической культуре

Выполнил: ученик 11А класса Гармаев Амгалан

Руководитель: учитель физики Митыпов Л.С.

г. Улан-Удэ

2023 г.

Оглавление:

Введение………………………………………………………………………3

Физика в водных видах спорта..…………………………………...…….….3

Физика и лыжный спорт…………………………......................................4

Физика в легкоатлетических прыжках……………………………………..5

Физика в баскетболе…………………..………………….……………….…6

Заключение…………………………………………………………………..…8

Литература …………………………………………………………………..…9

Введение

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.

Интересно, как же фигурное катание и другие виды спорта связаны с физикой. Какие физические законы действуют при занятии спортом?

Цель нашего реферата: Показать, что физика оказывает огромное влияние на спорт. В современном мире планка спортивных достижений поднята на столько высоко, что благодаря лишь физической подготовки спортсмену будет трудно достичь высокого результата. Именно поэтому, физика – друг спортсмена.

Физика в водных видах спорта

  Одним из водных видов спорта, где физика оказывает наибольшее влияние, является плавание. В нем сочтены различные явления и законы (такие например как гидродинамика, силы трения, сопротивления и др.). Любой пловец знает, что тело плавает, когда действующая на него сила тяжести уравновешена выталкивающей силой или меньше ее. Если силы уравновешены или плотности тела и воды одинаковы, то тело не тонет, не всплывает и может находиться в жидкости на любой глубине. Это условие соблюдается у рыб, морских животных. Так может плавать и человек: ведь в любом живом организме до 80% и более воды и его средняя плотность мало отличается от плотности воды: она немного больше и равна 1,03 г/см кубический. Плавучесть человеку обеспечивает воздух, набираемый им при вдохе в легкие. При полном большом вдохе объем тела увеличивается, средняя плотность человеческого тела становится меньше плотности воды, и он всплывает. При выдохе объем тела уменьшается (тело теряет плавучесть) и человеку приходится создавать себе подъемную силу движением рук. Искусство плавания - это прежде всего умение правильно дышать, координируя свои вдохи и выдохи с движениями рук и ног. Так же на пловцах существуют гидрокостюмы. Они служат как средство уменьшения сопротивления трения воды о тело, что повышает скорость пловца. При плавании необходимо не только правильно «махать» руками, работать ногами, но и всем телом.

Физика и лыжный спорт

О хорошо скользящих лыжах говорят, что они идут ходко, как по маслу. Это сравнение поможет нам лучше понять тайну скольжения.

В физике существует понятие «трение скольжения». Термин «трение», как известно введенный в науку, определяет ту удивительную силу, без которой невозможна была бы жизнь на земле. Благодаря трению мы можем передвигаться, брать и удерживать в руках различные предметы. В мире, в котором вдруг исчезло бы трение, все вещи мгновенно утратили бы свою устойчивость, а человек превратился бы в слабое, беспомощное существо.

Итак, трение полезно и даже необходимо. Вместе с тем во многих случаях излишек трения вреден и от него стараются избавиться. Это прежде всего относится к области прикладной механики. Трущиеся части машин стремятся делать возможно более гладкими. Их тщательно шлифуют, полируют, смазывают маслом. В этом случае трение скольжения заменяется внутренним трением смазки.

Нельзя ли, задумались люди, такую же смазку, какой пользуются в технике, применить и для лыж, чтобы они лучше скользили? Но, оказывается, сделать это не так легко. В станках и машинах нам приходится иметь дело с двумя видами движения: вращательным и возвратно-поступательным. В том и другом случае стремятся, чтобы смазка равномерно распределилась между трущимися поверхностями.

По-иному обстоит дело с лыжами, на которых спортсмен быстро бежит по снегу. Если бы мы вздумали смазывать лыжи обычным машинным маслом, оно стерлось бы на первых же метрах. Следовательно, надо найти такую мазь, которая крепко держалась бы на скользящей поверхности лыж. Кроме того, эта мазь должна увеличивать сцепление лыж со снегом в то время, когда спортсмен отталкивается или подымается в гору. Но с точки зрения физики лыжи и сами создают для себя смазку. Когда мы скользим на них по снегу, то преодолеваем трение, а на это требуется затратить энергию. Энергия, затраченная на преодоление трения, преобразуется в тепло, снег под лыжами уплотняется, слегка подтаивает, становится скользким.

Физика в легкоатлетических прыжках

Цель легкоатлетических прыжков – прыгнуть как можно дальше или выше. Результат зависит в первую очередь от начальной скорости и угла «вылета» тела прыгуна. Рассуждая о физическом смысле прыжка, авторы специализированной литературы говорят о мощности, точнее о прыжке как показателе мощности.

Очень важной составляющей прыжка является разбег. Разбег сообщает телу горизонтальную скорость, необходимую для выполнения прыжка с хорошим результатом. Исходное положение прыгуна перед разбегом: туловище наклонено вперед, ноги несколько согнуты, руки полусогнуты, человек подтянут, взгляд устремлен вперед. Разбег производится с ускорением, наибольшая скорость достигается на последних шагах; ускорение создается мускульной силой прыгуна. Для каждого вида прыжка разбег имеет свои особенности: в длине пробегаемого пути, в значении ускорения, в ритме шагов и их длине. В конце разбега ритм и темп шагов изменяются в связи с подготовкой к отталкиванию, что необходимо для уменьшения потери скорости, приобретенной в разбеге. Характер и длина последних 3-4 шагов разбега и техника их выполнения имеют свои особенности для каждого вида прыжка.

Разбег переходит в отталкивание, поэтому, чем быстрее последние шаги, тем быстрее совершается отталкивание и меньше потеря скорости. Во всех прыжках с разбега техника отталкивания такова: нога ставится на место толчка быстро и энергично, причем так, чтобы к моменту соприкосновения с фунтом она была почти выпрямлена (в таком положении она легче переносит большую нагрузку, более упруго амортизирует сгибание и эффективнее разгибается). В момент, когда прыгун ставит ногу на место толчка, точка опоры должна находиться несколько впереди проекции центра тяжести тела на горизонтальную поверхность. Чем под большим углом предстоит отталкивание, тем дальше вперед должна ставиться нога и тем большее расстояние требуется от точки опоры до проекции центра тяжести тела прыгуна. Выход из этого положения и отталкивание происходят благодаря активному усилию прыгуна. Это расстояние наибольшее при прыжке в высоту и меньше при других прыжках. Отметим, что при прыжке в длину большую роль играет инерция: после толчка дальнейшее движение совершается по инерции. А при прыжке в высоту после толчка движение происходит под действием силы тяжести и влияние на полет инерции менее значительно.

Физика в баскетболе

В технике баскетбола выделяют два раздела:  техника передвижения и техника владения  мячом. Эти две структуры (кинетическая и динамическая) полностью опираются на законы физики. Так, кинетическая структура связана с движением игрока в пространстве и времени: как он передвигается — быстро, но, по прямой или по кривой, равномерно с ускорением. Динамическая структура связана с бросками мяча: как игрок это делает — одной или двумя руками, снизу, сверху, от груди, вперед, назад, быстро или медленно и т. д.  Динамическая структура обусловлена силами, создаваемыми игроком, которые действуют в момент выполнения приема  передачи или броска. Игрок знает: при правильных действиях инерция позволяет увеличить скорость полета мяча; при неверных же она существенно снижает эффективность приема.

Предлагаем рассмотреть теперь наиболее важные действия игрока и показать применение в них физических закономерностей. Для начала перечислим эти действия: бег, прыжки, бросок, ловля, передача.

Бег - главное средство передвижения в игре. Бег баскетболиста состоит из рывков и ускорений. Скорость бега может нарастать благодаря мышечным усилиям. Во время бега на игрока действуют также сила трения, сила тяжести, сила сопротивления воздуха.

Прыжки. Для прыжка игрок своими мускулами создает такую «силу выталкивания», которая позволяет ему подпрыгнуть, оторваться от пола, преодолев силу тяготения.

Бросок, передача. При броске и передаче мяча игрок должен оценить силу, создаваемую его ногами и руками и приложенную к мячу для «поражения» кольца или передачи мяча партнеру.

Ловля мяча. В момент, когда ловят мяч, происходит удар, передача энергии и импульса. Энергия летящего мяча передается рукам.

Удар. Мы знаем, что суть игры — забросить мяч в кольцо. Наблюдая, можно увидеть, что большое количество мячей забивают не в кольцо, а в щит, стремясь попасть при этом в верхний край нарисованного там «квадрата». Так как 99% всех мячей, ударившихся о верхний угол «квадрата», после отражения от щита попадет в кольцо, то этот «квадрат» как бы облегчает попадание; причем действует закономерность: угол падения равен углу отражения (при упругом ударе)

Конечно, мы назвали не все виды спорта, в которых немалую роль играет физика, но уже на основе того, что у нас есть, можем сделать вывод: Физика помогает достичь высоких результатов самосовершенствования, а также облегчает физические нагрузки на организм, тем самым экономя здоровье спортсмена!

Установка рекордов в беге

Хотелось бы показать видеоролик, как сегодня ставят рекорды в беге. Спортсмен бежит за автомобилем, который тянет за собой тележку. Данная тележка помогает легкоатлету с уменьшением сопротивления воздуха. Еще лет пятьдесят назад о таком нельзя было подумать! Но сегодня научно-технический прогресс помогает спортсменам в установлении рекордов. К этому можно по-разному относиться, но однозначно можно сказать: «Спорт без физики невозможен!»

Заключение

Физика в физической культуре – важная наука для достижения хороших результатов, избегания травм и излишней усталости. Каждый из нас знает, какое важное место занимает в жизни человека спорт. На пути к спортивным достижениям стоят преграды тех или иных физических явлений и закономерностей. Спорт без физических знаний бессилен. Чтобы правильно плавать, бегать, бросать мячи и шайбы и так далее необходимы знания физики! Физическая культура без физических знаний невозможна!

Литература

1. Реализация межпредметных связей физики и физической культуры. Ермакова В.А., Данишкина С.И.// Научно-методический журнал «Концепт», 2014, №9.

2. Лях В.И. Учебник. Физическая культура. 10-11 класс

3. Галяутдинов М.И., Хадиуллина Р.Р. Естественнонаучные основы физической культуры и спорта: математика, физика: Учебное пособие, М.: Просвещение, 2017 г.