Застосування законів механіки в гірськолижному спорті
Автор: Щербакова Олена Максимівна
В
Іркутськ
Введення
Причина вибору теми:
Перетворення олімпійської команди Росії на середняка світового зимового спорту, якого так боялися, відбулося. У сезоні-2006/07 наші співвітчизники посіли 12-е місце за підсумками змагань у зимових олімпійських дисциплінах, в сезоні-2008/09 - дев'яте, на Олімпіаді-2010 - 11-е. Сумна закономірність, на яку до Ванкувера НЕ зреагували. Чи могли виступити росіяни на Олімпіаді краще? Безумовно, так! Є думка, що наша невдача зумовлена, оскільки ми претендуємо на нагороди тільки в 30 дисциплінах з 86-и. Основні дисципліни, в яких Росія чіплятимуться за В«золотоВ» - це лижні гонки, біатлон, фігурне катання, хокей. Якби Росія у Ванкувері в цих чотирьох видах спорту досягла запланованих золотих нагород, як в сезоні-2007/08, то могла боротися за п'ятірку кращих в загальнокомандному заліку. p> Задачу на Олімпіаду-2014 для збірної Росії озвучували неодноразово - перше місце в загальнокомандному заліку. Приємно, коли такі завдання ставляться. Інші питання: наскільки реально її рішення в нинішній ситуації, і що потрібно для цього робити? Питання В«Що робити?В» Має стати головним! Оттенив іншого - В«Хто виненВ»
Мета роботи:
Питання, яке я хочу обговорити, можна уявити під заголовком В«Про що не думає гірськолижник з'їжджаючи по трасі В». Пропоную поглянути на лижний спорт з точки зору механіки (Фізики). Ми будемо аналізувати запаморочливі гірські спуски, і виявляти виникаючі помилки які призводять до втрати часу і до НЕ призовим місцям. Спробуємо позначити деякі кроки, які, як здається, корисно зробити, щоб скорегувати ситуацію. Ми вже формулювали список так званих В«наших спортивних дисциплін В», це лижні гонки, біатлон, фігурне катання, хокей, пропоную аналізувати лижний спорт, так як він є одним з найбільш масових і популярних на Олімпійських Іграх. Потрібно з'ясувати яке поведінка на лижній трасі дозволяють закони механіки, для досягнення найкращого результату.
Завдання: Поглянути на лижника з точки зору фізики і механіки. Вибрати відповідне спорядження та екіпіровку. Оцінити роль аеродинаміки і діючих сил. Наскільки погодні умови впливають на вибір екіпіровки і спорядження. Ми розкладемо успіх на окремі доданки.
Аналіз вивченого матеріалу
Коли я розмірковувала над цими завданнями, намагалася знайти об'єктивні факти, на основі яких можна зробити висновок. Відвідавши офіційний сайт В«Федерації гірськолижного спорту і сноуборду Росії В», я знайшла дані про заїздах наших лижників: час, відставання від лідера, місце в заліку. На російськомовному сайті агентства спортивної інформації В«Весь спортВ», були викладені проблеми спорту Росії, також їх власне дослідження: чому Росія провалилася на Олімпіаді-2010 і що потрібно зробити для успіху на домашніх Іграх-2014. Так само моїм джерелом був науково - популярний журнал "Квант". У ньому руху лижника описується з точки зору фізики.
В
Інерціальна і неінерційній система відліку
В
Система відліку це - сукупність системи координат, системи відліку часу, інших матеріальних точок, і тіла - відносно якого вивчається рух. Механічний рух - це процес зміни відносного положення тіл у просторі з плином часу. Можна показати, що одне і те ж тіло може по-різному переміщатися щодо інших тіл. Таким чином говорити про те, що якесь тіло рухається, можна лише тоді, коли ясно, щодо якого іншого тіла - тіла відліку, змінилося його положення. Ну а для лижника більш природна неінерційній система (рис.1), пов'язана з ним самим.
Діючі сили
Відцентрова сила - це сила інерції, вводиться під обертається системі і спрямована від осі обертання.
* U/R
де m-маса, R-радіус дуги, U- швидкість.
Існують різні формулювання цього поняття, цю силу називають інерцією. Вона виявляється всякий раз, коли тіло рухається по круговому шляху. Це один з випадків прояви інерції - прагнення рухомого предмета зберігати напрямок і швидкість свого руху. Коли трамвайний вагон описує криву частину шляху, наприклад, при повороті з однієї вулиці на іншу, то пасажири безпосередньо на собі відчувають відцентрову силу, яка притискає їх у напрямку до зовнішньої стінці вагона. При достатній швидкості руху весь вагон міг би бути перекинуть цією силою, якби зовнішню рейку заокруглення ні завбачливо покладений вище внутрішнього: завдяки цьому вагон на повороті злегка нахиляється всередину. Це звучить досить дивно: вагон, похилений набік, стійкіше, ніж стоїть прямо!
Цей випадок можна зіставити з лижником, який проходить крутий ділянку шляху. Щоб його не потягло на ...
