1 Сила трения в спорте
1.1 Конькобежный спорт, хоккей, фигурное катание
1.2 Лыжи и биатлон
1.3 Керлинг
1.4 Санный спорт, бобслей
1.5 Плавание
2 Физика в беге
3 Физика в футболе
4 Физика в настольном теннисе
Список использованных источников
1 СИЛА ТРЕНИЯ В СПОРТЕ
Трение - это сопротивление контактирующих тел движению относительно друг друга. Любое механическое движение сопровождается трением.
Сила трения есть сила сопротивления движению контактирующих тел относительно друг друга.
Тела, движущиеся с трением относительно друг друга, должны касаться поверхностей или перемещаться одна в окружении другой. Движение тел относительно друг друга может не происходить из-за наличия трения, если движущая сила меньше максимальной силы трения в покое.
Если контактирующие поверхности твердых трущихся тел идеально отполированы и гладкие, то основной компонент силы трения, возникающий в результате этого, будет определяться молекулярной адгезией между трущимися поверхностями тел.
Виды трения
Говоря о трении, существует три слегка разных физических явления: сопротивление, когда тело движется в жидкости или газе - это называется жидкостным трением; сопротивление, которое возникает, когда тело скользит по поверхности - трение скольжения или сухое трение; сопротивление, которое возникает, когда тело катится, является трением качения.
Поверхность контактирующих тел не совсем плоская. Наибольшая сила притяжения возникает между атомами веществ, расположенными на минимальном расстоянии друг от друга, то есть на микроскопических выступах. Общая сила притяжения атомов при контакте с телами настолько значительна, что даже под действием внешней силы, приложенной к стержню параллельно поверхности его контакта со столом, стержень остается в покое.
2 ФИЗИКА В БЕГЕ
Одно из важнейших мест в физическом воспитании учащихся в школе принадлежит бегу.
- Что важно в спринтерском беге? (Стартовый разгон.)
Низкий старт позволяет придать бегуну необходимое ускорение, разогнаться на первых метрах до предельно возможной скорости. Главное - правильно и энергично оттолкнуться под острым углом к беговой дорожке и максимально быстро выполнять движения руками и ногами при выходе со старта.
Стартовый разгон - это участок дистанции, на котором происходит нарастание скорости бега от нуля до максимальной. Во время стартового разгона бегун движется ускоренно. В это время по второму закону Ньютона на него действует сила прямо пропорциональная ускорению и массе тела. Эта сила мешает бегуну набрать наибольшую скорость.
- Как преодолевает эту силу бегун?
Чтобы преодолеть эту силу бегун наклоняет тело вперед. Выводит центр тяжести тела за площадь опоры и облегчает продвижение вперед, происходит наибольшее увеличение скорости. Центр тяжести тела человека находится в нижней части живота.
3 ФИЗИКА В ФУТБОЛЕ
Футбол — одна из наиболее популярных спортивных игр на нашей планете.
Среди ученых больше других увлекались этой игрой физики. Достаточно упомянуть таких корифеев науки, как англичане Ф. Астон и Э. Резерфорд, датчанин Н. Бор (в свое время он был даже запасным вратарем сборной Дании по футболу) и француз Ф. Жолио-Кюри. Все они - нобелевские лауреаты.
Почему среди ученых футбол больше всего привлекал внимание именно физиков?
Прежде всего потому, что для этой игры нужно иметь высокую быстроту реакции и мышления. К тому же футбол представляет собой яркую и многовариантную демонстрацию такого распространенного в природе явления как удар, законы которого объясняет физика.
С развитием общества спортивные игры совершенствуются, в том числе и за счет лучшего использования возможностей человеческого организма. Резерв развития футбола - использование в игровых ситуациях достижений биофизики и других естественных наук. Рассмотрим имеющиеся для этого предпосылки.
Человеческий организм располагает 639 различными мускулами. Учитывая возможности перемещения корпуса тела, головы и конечностей, человек с помощью мускулов мог бы совершить 107 различных движений, т. е. имел бы, как говорят, 107 степеней свободы движения. Однако реализовать одновременно все степени свободы нельзя; космонавт, например, в условиях невесомости и без скафандра может распорядиться 39 степенями свободы, в то время как в скафандре -лишь 36. От числа степеней свободы, которые человек может реализовать, зависит ловкость, с которой он управляет своим телом.
4 ФИЗИКА В НАСТОЛЬНОМ ТЕННИСЕ
Рассмотрим силы, которые действуют на мячик для настольного тенниса при его полете.
Во-первых, на теннисный мячик, как и на любое тело на Земле, действует сила тяжести, направленная вниз.
Во-вторых, на мячик действует сила сопротивления воздуха, направленная в сторону, противоположную направлению его движения, и зависящая от квадрата его скорости.
Перечисленные силы не учитывают то, что шарик вращается в полете. Рассмотрим отдельно те эффекты, которые при этом возникают.
Вращение мячика в полете
Рассмотрим сначала обтекание потоком воздуха... самолетного крыла
Обычное крыло самолета имеет вогнуто-выпуклый профиль, причем выпуклостью вверх. Воздух, обтекая крыло, разделяется на два потока: надкрыльевой и подкрыльевой (соответственно, за кромкой крыла потоки сливаются в один). Так как длина пути по верхнему участку профиля больше, чем по нижнему, то скорость надкрыльевого потока должна быть больше, чем подкрыльевого. Из-за этого давление подкрыльевого потока на поверхность крыла оказывается больше, чем надкрыльевого – возникает подъемная сила.
Чем больше разница в скоростях этих двух потоков, тем больше перепад в давлениях, а, следовательно, и подъемная сила.
Конечно, это несколько упрощенное объяснение, однако оно помогает понять, что же происходит с вращающимся шариком во время полета.
