Фізика і спорт

Реферат на тему:

ФІЗИКА І СПОРТ Кожний з нас знає, яке місце займає спорт у житті людини, але далеко не всі розмірковували над питанням, який зв’язок між спортом і фізикою, як розвиток фізичної науки впливає на вдосконалювання спортивних досягнень.

Помиляються ті, хто вважає, що для освоєння спортивних вершин досить лише однієї фізичної підготовки. Ні, спорт без науки і, зокрема, без фізики неспроможний.

Цю думку можна довести безліччю прикладів.

1. Ми всі любимо ковзатися. Секрет виникнення і популярності ковзанів криється в їх чудесній здатності ковзати по льоду. А чому лід слизький? Може бути тому, що він гладкий?

А можливо, секрет в іншому — в утворенні тоненької плівки води між крижаною поверхнею і лезом ковзана? Плівка води тонше цигаркового папера, але без її не було би ковзання. Але як же в морозний день могла з’явитися вода під лезом ковзана? І чому леза ковзанів гостро заточені? Відповідь на ці «чому» дає сучасна теорія ковзання. Відповідно до цієї теорії при русі ковзаняра по льоду виникають сили тертя, причому, механічна енергія сил тертя переходить у внутрішню енергію льоду. Саме за рахунок підвищення внутрішньої енергії лід у точках дотику з коником розплавляється, утвориться плівка води, що виконує роль змащення і полегшує ковзання. Заточують же леза ковзанів також з метою збільшення тиску на лід.

2. Фізика є незамінним другом фігуристів. Кожному з нас приходилося бачити один із найкрасивіших елементів фігурного катання — пірует, але далеко не кожний здогадується про те, що цей елемент заснований на точному розрахунку. У цьому випадку «працює» закон збереження кількості руху.

Повний момент кількості руху складається з моменту кількості руху корпуса і моменту кількості руху витягнутих рук. При опусканні рук їхній момент зменшується до нуля, при цьому збільшується момент кількості руху корпуса, у результаті чого зростає швидкість обертання.

3. Удосконалювання спортивного інвентарю. В даний час у такому виді спорту, як, стрілянина, для тренувань застосовується незвичайна зброя. Для скорення нових спортивних вершин велике значення має зброю, що стріляє світлом.

У чому переваги світлової зброї перед пневматичним, стріляючим за рахунок стиснутого повітря? Головна перевага — абсолютна безпека такого виду зброї а також те, що фіксуються тільки успішні «постріли», що потрапили в «десятку».

Для цього в стовбурі гвинтівки поміщають електричну лампочку, з'єднану через спусковий гачок як через ключ із вмонтованої в приклад батареєю харчування. При натисканні спускового гачка ланцюг замикається і лампочка загоряється. У такому випадку мішень має особливий прийомний пристрій — фотоелемент, вмонтований у її центрі. Як тільки промінь світла попадає на фотоелемент, у ньому під дією світла з’являється електричний струм, ланцюг фотоелемента замикається і загоряється сигнальна лампочка. Це рушниця просте і зручне для тренувань.

4. А чи знаєте ви про існування автоматичного тренера? Коло стадіону через кожні 50 метрів розмічений прапорцями.

Замість тренера в брівки доріжки поставлений невеликий апарат. Це звуковий лідер. Він працює як метроном, чітко відраховуючи секунди.

У той момент, коли бігун повинний порівнятися з прапорцем, лунає дзвоник, звуковий лідер допомагає бігуну тренуватися самостійно, відпрацьовувати техніку бігу.

При фехтуванні на рапірах і шпагах фізика допомагає найбільше точно фіксувати уколи.

Коли спортсмен наносить «удар» супротивнику, то, замикається електричний ланцюг, у яку включені і костюм «мушкетера» і сигнальна лампочка.

Чому ковзанярі, розганяючи, розмахують руками?

Відповідь. Різкі рухи ніг при поштовсі викликають появу моменту сил, що прагнуть повернути корпус людини навколо вертикальної осі. Тому ковзаняр у такт руху ніг розмахує руками так, щоб рух відповідних рук і ніг було в противофазі. При такому русі рук виникає момент сил, що протидіє моменту сил, обумовленому рухом ніг, і компенсуючим його.

Чому стрибати у висоту легше «перекатом», чим «прямо» ?

Відповідь. У стрибку «перекатом» людина не так високо піднімає центр ваги свого тіла, як у стрибку «прямо», тому робить і меншу роботу проти сили ваги.

Камінь і тенісний м’яч ударяють ціпком. Чому м’яч за інших рівних умов летить далі каменю?

Відповідь. Удар ціпка об м’яч можна вважати пружним. При ударі об камінь частина енергії ціпка витрачається на роботу зі створення непружної деформації самого ціпка в місці зіткнення її з каменем. Тому камінь одержує меншу швидкість, чим м’яч.

Заберіться на шведську стінку і, схопивши руками за поперечину, зависніть. Як при цьому варто розташувати руки, щоб зусилля було найменшим?

Відповідь. Руки повинні висіти вертикально (тобто повинні бути розставлені на ширину пліч).

Чому ковзаняр, щоб зупинитися, ставить ковзанів під кутом друг до друга?

Відповідь. Збільшуються сили опору, що повідомляють ковзаняреві, негативне прискорення.

Як послабляють силу удару важкого м’яча, коли ловлять його руками?

Відповідь. Сила удару м’яча залежить від часу, протягом якого швидкість його падає до нуля. Якщо, торкнувшись рукою м’яча, рухати руку по напрямку польоту з уповільненням, то можна послабити силу удару м’яча.

При приземленні після стрибка з деякої висоти необхідне присідання. Стрибок на «витягнутих» ногах небезпечний для здоров’я людини. Чому?

Відповідь. Необхідне зменшення швидкості на можливо більшому шляхутоді прискорення буде малим, виходить, і сила, що повідомляє тілу це мале негативне прискорення і зухвала припинення руху, буде невелика.