проект физика-физкультура_7897



Конкурс « Наука и спорт: полный контакт»

Номинация «Ученые и спорт», вторая категория.

Толкание ядра.

Работа ученика 9- а класса



ГБОУ СОШ № 500 Пушкинского р-на Санкт-Петербурга Бойко Дениса

Цель работы: В этой работе я бы хотел рассмотреть такой вид спорта как толкание ядра, разобрать физику полета снаряда, найти способы улучшения результатов.

Толкание ядра — соревнования по метанию на дальность толкающим движением руки специального спортивного снаряда — ядра. Дисциплина относится к метаниям и входит в технические виды легкоатлетической программы. Требует от спортсменов взрывной силы и координации. Является олимпийской дисциплиной лёгкой атлетики для мужчин с 1896 года, для женщин с 1948 года. Входит в состав легкоатлетических многоборий. [2]

Правила:

Участники соревнований выполняют бросок в секторе размером 35°, вершина которого начинается в центре круга диаметром 2,135 метра. Расстояние броска измеряется как расстояние от внешней окружности этого круга до точки падения снаряда. Вес ядра в мужских соревнованиях — 7,257 кг (16 фунтов), а в женских — 4 кг (8,8 фунтов). Ядро должно быть достаточно гладким.

Как только спортсмен займет положение в круге перед началом выполнения попытки, ядро должно касаться или быть зафиксировано у шеи или подбородка, и кисть руки не должна опускаться ниже этого положения во время толкания. Ядро не должно отводиться за линию плеч. [2]

Стили.

Толкание ядра, как и многие другие дисциплины лёгкой атлетики, берёт своё начало в Англии в середине 19-го века. Техника того времени была примитивна, атлеты не использовали всю площадь круга и толкали, прыгая на одной ноге вперёд, способом «скачок».

В 1950-е годы выдающийся американский атлет Пери О’Брайен разработал новый метод толчка, который называют «хлёст туловищем» (слайд 2). Атлет начинает движение, стоя спиной к будущему направлению толчка, отклоняется далеко вперёд, вынося ядро за пределы круга. Затем, мощным движением поворачиваясь на 180 градусов и одновременно распрямляясь, посылает ядро вперёд и вверх. Пери О’Брайен десять раз бил мировые рекорды, пройдя отметки 18 и 19 метров, заложив основы популярного современного стиля толчка.

В 1970-х годах был разработан новый оригинальный метод «кругового маха». Его автор — выдающийся советский тренер Виктор Алексеев. Его ученик Александр Барышников первым в мире преодолел рубеж 22 метра, используя новый метод.[2]

Рекорды.

Результат

Спортсмен

Страна

Дата

Место

Открытые стадионы

Мировой рекорд

23,12 метра

Рэнди Барнс

США

20 мая 1990

Уэст Вуд, США

22,63 метра

Наталья Лисовская

СССР

7 июня 1987

Москва, СССР

Закрытый манеж

Мировой рекорд

22,66 метра

Рэнди Барнс

США

20 января 1989

Лос-Анджелес, США

22,50 метра

Хелена Фибингерова

Чехословакия

19 февраля 1977

Яблонец, Чехословакия

Олимпийский рекорд

22,47 метра

Ульф Тиммерманн

ГДР

23 сентября 1988

Сеул, Республика Корея

22,41 метра

Илона Слупянек

ГДР

24 июля 1980

Москва, СССР

Мой личный рекорд:

Результат

Спортсмен

Страна

Дата

Место

9,34 метра

Бойко Денис

Россия

Март 2010

Санкт-Петербург, Россия

Теория.

Если тело бросить под углом к горизонту, то в полете на него действуют сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Если силой сопротивления пренебречь, то остается единственная сила – сила тяжести. Поэтому вследствие 2-го закона Ньютона тело движется с ускорением, равным ускорению свободного падения; проекции ускорения на координатные оси равны ах = 0, ау = -g.

Любое сложное движение материальной точки можно представить как наложение независимых движений вдоль координатных осей, причем в направлении разных осей вид движения может отличаться. В нашем случае движение летящего тела можно представить как наложение двух независимых движений: равномерного движения вдоль горизонтальной оси (оси Х) и равноускоренного движения вдоль вертикальной оси (оси Y) (рис. 1) (слайд № 3).

Проекции скорости тела, следовательно, изменяются со временем следующим образом:

Координаты тела, следовательно, изменяются так:



При нашем выборе начала координат начальные координаты Тогда:

(1)



Проанализируем формулы (1). Определим время движения брошенного тела. Для этого положим координату Y равной нулю, т.к. в момент приземления высота тела равна нулю. Отсюда получаем для времени полета:

(2)

Дальность полета получим из первой формулы (1). Дальность полета – это значение координаты х в конце полета, т.е. в момент времени, равный t0. Подставляя значение (2) в первую формулу (1), получаем:

Из этой формулы видно, что наибольшая дальность полета достигается при значении угла бросания, равном 45 градусов.[3]

Теперь применим теорию на практике, решая следующую задачу: [ 1]

Начальная скорость полета ядра равна 15 м/с, угол вылета равен 45о. Определить расстояние, которое пролетит ядро.

L= (15^2* sin900)/10

L=225/10=22,5(метра)- что является чуть ли не мировым рекордом!

Но при решении данной задачи мы принимали ядро за материальную точку, пренебрегая его вращением и сопротивлением воздуха, следовательно получили результат только близкий к реальности.

Заключение: Итак, нам удалось узнать немного о метании ядра и рассмотреть физику полета ядра. Решая задачу на определение дальности полета ядра, я понял, под каким углом лучше метать ядро для достижения наибольшей дальности полета.

Использованная литература:

1) Чандаева С.А. «Физика и человек» АО Аспект пресс. М.: 1994

2) [сайт]: http://ru.wikipedia.org/wiki/Толкание_ядра

3) [сайт]:http://ido.tsu.ru/schools/physmat/data/res/virtlab/text/m2_1.html








sitemap
sitemap