Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Физические нагрузки в зимних олимпийских видах спорта
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Физика

Физические нагрузки в зимних олимпийских видах спорта

библиотека
материалов

Введение

Зимняя олимпиада Сочи – 2014. Все были прикованы к телевизорам, следя за прямыми трансляциями из олимпийской деревни. Болели за спортсменов из нашей России. Радовались их успехам, огорчались поражениям. И не просто огорчались, а порой не понимали – почему не выиграл спортсмен, что мешало взять олимпийскую медаль.

В общественном транспорте, в социальных сетях нередки были откровенные оскорбления, мелькали фразы «Еле двигаются…», «Не хотят работать…», «Что уж там такого было сложного…» и т.п.

Цель работы: Соотнести зимние олимпийские виды спорта физические величины.

Задачи:

На основе зимних олимпийских видах спорта провести исследование физических параметров.

Объект исследования – зимние олимпийские виды спорта.

Предмет исследования – зимние олимпийские виды спорта, связанные с областью физики.

Главным источником информации стало телевидение и Интернет.

Условно все зимние виды спорта разделены на три группы:

  1. Соревнования на санях.

  2. Лыжный спорт.

  3. Спорт на коньках.

Отдельной группой выделили кёрлинг.














Глава I. Соревнования на санях и физические нагрузки

§1. Бобслей

Это спорт высоких скоростей и высоких технологий. Его нередко называют "зимней Формулой-1". На виражах спортсмены испытывают поистине гоночные перегрузки, а на финише всё решают миллисекунды. Дословный перевод: катание на специальных санях - бобах. 

Скорость при разгоне достигает 40-45 км/ч. Ускорение болида растет лавинообразно - благодаря инерции и наклону трассы он достигает скорости 160 км/ч. Это средняя скорость поезда "Сапсан" между Москвой и Петербургом. Если от одного города до другого проложить ледяной желоб, у бобслеистов уйдёт на дорогу 4 часа.

Пилот должен выбрать правильную траекторию. Если проехать по виражу слишком высоко, расстояние до финиша вырастет. Слишком низко - упадёт скорость: не удастся максимально использовать ускоряющую центробежную силу. Перегрузки спортсменов на виражах достигают 5-6g. Ощущения сравнимы с теми, что испытывают лётчики истребителей при выполнении фигур высшего пилотажа.

В первую очередь, идёт перегрузка на глаза. На выходе, когда остаётся очень большое давление, зрение периодически расплывается.

Рулевое управление - два троса, с их помощью пилот может поворачивать передние полозья, задние - неподвижны. Все они не заточены, иначе бы врезались в лёд и затрудняли скольжение.

Тормозят, только когда пройден финиш, при помощи специальной гребёнки. Чем лучше плавится лёд, тем выше скорость скольжения. Но нагревать коньки запрещено. На старте висит контрольный полоз. Отклонение от его температуры на 40 грозит дисквалификацией.

Полозья для всех сборных изготавливаются из стали, которая хранится на складе в Швейцарии. Каждый конёк, как деталь дорого автомобиля - со своим серийным номером.

Экипировка бобслеиста - это его доспехи. Костюм сводит к минимуму сопротивление воздуха при разгоне.

Победа на финише идёт на сотые доли секунды. Одна сотая секунды: человек за это время не успевает даже моргнуть, это в сто раз меньше, чем пауза между ударами сердца.[1]






§2. Скелетон

Так отчаянно, с головой, в спорт не уходит никто: скелетонисты летят по льду на крохотных санях вперёд лицом со скоростью до 130 км/ч. Быстрее нельзя ездить даже машинам на автостраде.

Металлические рёбра, которые держат спортсмена, называют седлом. Они похожи на скелет, отсюда и название - скелетон. Весит снаряд около 40 кг. На старте его нужно толкать перед собой.

Для разгона на подошве у ботинок - сотни маленьких шипов, которые врезаются в лёд и действуют, как зимняя шипованная резина для авто.

На виражах спортсмена так вдавливает в скелетон, что он испытывает перегрузку до 5g. К такому готовят будущих космонавтов: это взлёт ракеты или вхождение капсулы "Союз" в плотные слои атмосферы. Ощущения - словно на спину встают пять человек.

Есть ощущение такое, что рот растягивается до ушей. Из глаз могут слёзки катиться. Кровоснабжение мозга нарушается, и человек может потерять сознание.

При перегрузке голова словно становится тяжелее в 5 раз, поэтому можно буквально уронить лицо, а до льда - считанные сантиметры. Именно поэтому шлем скелетонистов закрывает подбородок. Но никакой другой защиты нет, чтобы не нарушить обтекаемость тела. Поэтому даже молния у костюма - на животе. В случае аварии роль спасательной капсулы выполняют только крепкие мышцы. Они, как подушки безопасности, амортизируют удар о лёд.

Вместо руля спортсмены управляют всем телом. Для этого нужно наклоняться в одну сторону, в другую, смещая центр тяжести. У спортсменов должна быть идеальная координация.

Учёные сравнивают мозг скелетониста с навигатором боевого истребителя - так быстро и точно он принимает решения. Чтобы запрограммировать этот суперкомпьютер, каждую трассу буквально закладывают в память - проходят пешком и запоминают скорость, радиус поворота, протяжённость виражей. В мире 16 крупнейших треков, и спортсмен помнит каждый их сантиметр.

Длина ледяного желоба в Красной поляне - 1814 метров. Здесь 17 виражей, а от точки старта до финиша перепад высоты больше ста метров, это высота 33-этажного дома. Если спускаться по прямой, скорость на финише будет, как у пассажирского авиалайнера в момент взлёта.

Судьи следят за весом спортсмена со снарядом: не больше 115 килограммов у мужчин и 92 - у женщин.[2]




§3. Санный спорт

Детская забава превращалась в олимпийские соревнования постепенно. Первый свод правил появился в конце XIX века.

Какой ребёнок, да и взрослый тоже, не любит быстрой езды на санках? Мчишься вниз, захватывает дух, и хочется снова и снова повторить это. Если же горку залить льдом, увеличить её раз в пятнадцать, скорость раз в восемь, добавить резкие повороты и полностью отказаться от торможения, то вместо детской забавы получится профессиональный спорт.

40 м/с, или почти 145 км/ч - сани мчатся со скоростью урагана, такого как Святой Иуда, пронёсшегося над Европой в октябре 2013 года. Небольшие самолёты с такой скоростью взлетают!

Ты садишься в сани, берёшься за ручки, нужно три-четыре раза покачаться на ручках, потом плавный выход вперёд. И максимально резко и быстро сложиться назад. Как резинку натягивают в рогатке, нам так же нужно растянуться и выстрелить на старте. Потом тебе нужно ещё очень быстро перенести руки на доталкивание. На перчатки приматывают специальные шипы, которые втыкают их в лёд, и нужно себя протащить по льду, как бы, ускорить.

Обтекатель обеспечивает аэродинамику, а полозья обеспечивают правильное скольжение по льду. Сам полоз состоит из металлического лезвия, которое смонтировано на деревянном каркасе. От полозьев зависит сила трения. Спортсмены шлифуют их сами, вместо отдыха после тренировок.

Если посмотреть полностью готовый полоз, он выглядит, как зеркало, ни царапины, ничего,  чтобы трение лучше было.

Ещё одна сила, которая противостоит саночнику - сила сопротивления воздуха. Если скорость увеличивается в два раза, то сила сопротивления воздуха - в четыре. Победить её нельзя, но можно уменьшить. И здесь на помощь приходит наука. Учёные выясняют, какой костюм имеет наименьшее сопротивление воздуха, а значит, может дать преимущество нашим спортсменам.

Каждый миллиметр трассы учат наизусть - во время спуска спортсмен лежит так, что почти ничего не видит. Это как шестое чувство, знать, где какой поворот. Перед виражом нога приподнимается, и сани послушно поворачивают.[3]







Глава II. Лыжный спорт и физические нагрузки

§1. Прыжки с трамплина

Лыжник взлетает с трамплина на огромной скорости, и малейшая ошибка может стать фатальной.

Спортсмен, как автомобиль на трассе: за 5с разгоняется до скорости 100 км/ч. Если перевести скорость лыжника в другую величину - метры в секунду, то за мгновение он пролетает около 25 метров. Целый бассейн за одну секунду.

Чтобы увеличить разгон, лыжи подготавливают к каждому прыжку. Нарезку скользящей поверхности покрывают парафином. Низкая посадка уменьшает сопротивление воздушного потока.

Полёт - самый зрелищный и опасный момент прыжка. Спортсмен "ложится" на воздушную подушку, которая проносит его на сотню метров вперёд.

Ещё 30 лет назад спортсмены прыгали таким образом: лыжи вместе, параллельно корпусу. Но в 1989 году шведский прыгун Ян Боклев произвёл революцию в спорте: развёл лыжи в стороны. Дальность полёта увеличилась на 10-20%: лыжи перестали закрывать тело спортсмена - и подъёмная сила сразу увеличилась.

Принцип тот же, что у белки-летяги. Она планирует в воздухе, преодолевая до 60 метров за прыжок. Но лыжникам такие парусные костюмы запрещены: ведь здесь и два лишних сантиметра имеют значение. Если ткань неплотно прилегает к телу, спортсмена дисквалифицируют.

Впервые за историю Игр, на Олимпийских трамплинах прыгали женщины. Более 10 лет спортсменки со всего мира добивались этого права.[4]













§2. Сноуборд

Перепады высот во время спуска достигают ста метров. У спортсменов иногда закладывает уши, словно во время посадки самолёта.

Доли секунды решают многое. Шесть сотых секунды проиграл - можешь быть на 6-7 мест сзади.

Прохождение трассы, словно экзамен "змейка" в автошколе. Важно рассчитать правильный угол и время. Вот только всё это на скорости 50-60 км/ч. Это уже экстремальное вождение.

Состояние спортсмена после заезда специалисты сравнивают с пробежкой по эскалатору. Только двигаться нужно не вниз, а вверх. Ноги забиваются, становятся ватными.

Катаются на сноубордах, которые в магазине купить невозможно. Это спецзаказ. У него под каждого спортсмена специальная жёсткость. Он с определённым давлением показывает свой прогиб, свой радиус, насколько он правильно умеет прогнуться, т.е. поймать этот рельеф, яму, потом вытолкнуть, помочь сноуборду в правильной работе.

Ботинки у спортсменов больше напоминают горнолыжные. У них специальные крепления для сноуборда и регулировка угла наклона - это нужно, чтобы спортсмен мог пригибаться во время спуска и тем самым увеличивать скорость. На самой доске установлена стальная пластина. Она придает сноуборду жёсткость и снижает вибрацию во время скольжения. Стоимость полного комплекта можно сравнить с ценой нового автомобиля.

Трение между сноубордом и снегом вырабатывает тепло, словно утюг на гладильной доске. Из-за него кристаллы льда прилипают к поверхности сноуборда. Поэтому на каждом из них своя насечка. Хитрый узор, который помогает избежать торможения и сохранять высокую скорость. [5]













§3. Биатлон

По сути, это два в одном: лыжная гонка и стрельба по мишеням. Промахнувшись на огневом рубеже, спортсмен может, например, стремительно наверстать упущенное на лыжне.

Снять винтовку нужно за 3 секунды. Скорости в современном биатлоне заметно выросли. В 60-х, когда этот вид спорта вошёл в олимпийскую программу, биатлонист выпускал обойму за минуту. Сейчас хорошие стрелки это делают всего за 8-10 секунд. Быстрее, чем мы набираем телефонный номер.

Подсчитано: на дистанции 10 километров спортсмен в среднем совершает около полутора тысяч отталкиваний ногами и руками. И тратит при этом около 5 000 килокалорий. Столько же энергии расходует турист с тяжёлым рюкзаком за спиной, непрерывно шагающий в гору в течение 8 часов.

Особое внимание - стрельбе. На огневом рубеже главное для спортсмена - успокоиться. Пульс после гонки может доходить до 200 ударов в минуту. Это приводит к слишком быстрому выбросу в кровь молочной кислоты и, как следствие, перенапряжению в мышцах. Чтобы зафиксировать винтовку спортсмен делает несколько глубоких вдохов и затаивает дыхание.

Одновременно нужно максимально сконцентрироваться на мишени. В этот момент биатлонист абстрагируется от всего, что происходит вокруг. Существует только он, винтовка и цель. Как правило, спортсмен делает выстрел на 4-й секунде задержки дыхания. Выдох только после того, как спущен курок. На выходе из ствола скорость пули близка к скорости звука в атмосфере - около 340 м/с. Патроны малокалиберные - 5,6 миллиметра. До мишени, в которую нужно попасть, - 50 метров.

Для спортсменов уровня сборной каждая винтовка делается по индивидуальному заказу. Рукоятка, например, должна досконально повторять изгиб ладони. Эту часть оружия мастер выпиливает вручную. От поломки винтовки во время гонки никто не застрахован. Интересно, что если при падении биатлонист потеряет обойму или прицел - это не смертельно. Главное - довезти до финиша ствол и cпусковой механизм, иначе результат аннулируется.

Так наша биатлонистка Екатерина Шумилова упала на трассе в спринте и сломала винтовку. Но до финиша она доехала и довезла сломанную винтовку.

Сервисмен как бы вплавляет в лыжи сначала парафин, а затем порошок, содержащий фтор - основное оружие против влажности. Чем больше в смазке фтора - тем лучше спортсмен будет скользить по мокрому снегу, когда на улице около нуля или чуть теплее.

Эксперты посчитали: если сервисмен "попал в мазь" - спортсмен будет преодолевать трассу со средней скоростью лошади, бегущей галопом. На спусках он сможет ускоряться почти в два раза - до скорости автомобиля на трассе.[6]


§4. Фристайл

Лыжные акробаты летают как птицы. Разогнаться перед трамплином, чтобы взмыть в воздух на высоту четырёхэтажного дома и сделать тройное сальто и 4 пируэта. К слову, четверные сальто на Олимпиаде запрещены - это слишком опасно.

Тройное сальто - это 3 раза через голову оборачиваются. И, соответственно, ещё в каждом сальто спортсмен вращается вокруг своей оси.

А затем с высоты 14 метров приземлиться жёстко на снег, как будто на плечах 100-килограммовая штанга. В этот момент ноги спортсмена испытывают колоссальную нагрузку. Скорость - один самых важных параметров в лыжной акробатике. Её измеряют с помощью специального прибора. Она должна быть до 50-52 км/ч - ни больше, ни меньше. Именно при таких параметрах спортсмен отрывается от трамплина. Выступление спортсмена длится всего несколько секунд. Но за это время он проживает целую жизнь. А что мы можем успеть за 3 секунды? Пожалуй, только завязать шнурок. А лыжник за это время успевает сделать десятки движений.

Ещё одна дисциплина фристайла - могул - езда на лыжах по бугристой трассе, бугры расположены в шахматном порядке. Колени - именно к ним приковано внимание зрителей и судей. Даже на форме олимпийца они выделены белым цветом.

Ски-кросс - это не просто скорость и борьба за время, это - борьба с соперником. В заезде стартуют сразу 4 лыжника. Причем предугадать исход гонки очень сложно, ведь тот, кто едет сзади, необязательно проигрывает.

Если кто-то едет первый, за ним образуется воздушная яма, и ты в ней можешь ускориться. Первый человек разгребает воздух, и тебе это помогает. Это физика - сила трения.

Экипировка - не менее важна, чем профессионализм спортсмена. Перед каждым заездом лыжи тщательно готовят. На одну пару уходит до полутора часов. Счистить старый воск, отшлифовать, нанести новый воск, распределить его специальным утюжком и ещё раз отшлифовать. Всё это даст лыжнику преимущество на гонке. Совсем небольшое, но, быть может, решающее.

Есть жёсткие параметры: одежда не должна плотно облегать тело. Защип на рукаве, внешней стороне бедра и внизу брюк должен быть не больше трёх сантиметров. На подкладке формы есть специальные алюминиевые точки. Тепло, которое отдаёт человек в виде инфракрасного излучения, отражается от зеркальной поверхности и возвращается обратно. Таким образом, спортсмен не мёрзнет.[7]




§5. Горнолыжный спорт

Выход на старт - это уже риск в скоростном спуске. Две минуты баланса на скорости 140км/ч, с огромными прыжками, с траверсами, перепадами, виражами.

100 км/ч. Эту скорость спортсмен набирает уже через 4 секунды после старта. Получается, человек разгоняется быстрее спорткара. В гонке машина ревёт от напряжения, на пределе и организм лыжника.

Сверху в каждом повороте давит ещё килограммов 100, помимо собственного веса спортсмена, центробежная сила.

Чтобы ей противостоять тренируют ноги. Профессиональный горнолыжник способен жать вес в 400 кг. Голень и особенно стопа спортсмена, во время поворота получают максимальную нагрузку. Голеностопный сустав испытывает перегрузки такие же, как шаровая в подвеске гоночной машины.

Чтобы двигаться быстрее горнолыжники группируются. А ещё у них кривые палки. Ровные будут выпирать и усиливать сопротивление воздуха. Изогнутые словно обтекают руки и тело человека, они прячутся за его спиной. Палка - это дополнительная опора на крутых поворотах. А лыжи одновременно, как руль и колеса у автомобиля. Чем больше наклон, тем меньше угол поворота.

Нужно задавить в начале поворота как можно сильнее лыжу. И в какой-то момент она выстреливает. И если эту энергию передать в каждый поворот, то такая скорость набирается сумасшедшая.

В вираже, притом, что нужно закончить один, прыгнуть и тут же начать другой, рельеф постоянно меняется, Солнце, тень. Глаза должны постоянно адаптироваться. Это самый сложный координационный вид спорта.

Горнолыжник теряет колоссальное количество энергии. Всего за час интенсивной тренировки на склоне у него сгорает почти 800 ккал. Шахтёр в забое за тот же час теряет вдвое меньше. При этом перевести дух на соревнованиях во время спуска нельзя. Спортсмены умеют распределять свои силы.

Бригада сервисменов готовит лыжи к старту. Наносят смазку, точат стальные края - канты, чтобы лучше резали снег. Лыжи у команды одинаковые только на первый взгляд. У каждой дисциплины они разные как по форме, так и по размеру. Самые большие для скоростного спуска - почти 220 см. Любитель не сможет управлять такой громадиной. Туристы катаются на лыжах не больше 170 см.[8]




§6. Лыжные гонки

Лыжные гонки - зрелищный и драматичный спорт. Формула побед - мастерство атлетов плюс высокие технологии. Отсечка времени идёт не по кончикам лыж - по креплению. Здесь вообще много тонкостей. Например, на повороте толкаться ногой можно два раза. Один, два, за третий - дисквалификация. Исключение - гонка свободным стилем.

До 80-х стиль был только классический. Потом появился коньковый. Правда, очень похоже на то, как двигается конькобежец плюс 20% к скорости. Соревнования стали зрелищнее. Олимпийцы разгоняются до 30 км/ч и даже больше. Обычный человек на велосипеде не догонит.

Пульс ударов 180. Для обычного человека - это запредельная нагрузка. Просто у лыжника большое сердце, особенно левый желудочек. Бьётся реже, чем у обычного человека, но прокачивает больше крови.

На финише мышцы лыжника забиты лактатом - молочной кислотой. Практически не работают. С потом из организма вымываются необходимые соли. Мышцы сводит. Чтобы восстановить баланс, пьют спецрастворы. От овсяных настоев до современных изотоников - искусственных смесей.

У лыжников задействованы все группы мышц: ноги, руки, плечевой пояс, пресс.

На спуске лыжник разгоняется до 100 км/ч, как электричка. Во многом благодаря "динамической стойке". Спортсмен как бы замирает и филигранно управляет собственным весом, словно канатоходец.

Человек неосознанно всё это делает, но он чувствует все эти потоки воздуха. Перераспределяет нагрузку с одной лыжи на другую грамотно.

На концы лыж наносят расплавленный парафин. В него вплавляют порошок на основе фтора, чтобы отталкивал влагу. Шлифуют. Фтор ядовит - работают в маске и за закрытой дверью. Скользят только концы лыж. Среднюю часть делают как бы шершавой. Если смотреть в профиль, лыжи изогнуты.

Лыжи для классического стиля длиннее и ровнее, чем для "конька". Кстати лыжи давно делают из картона. Сотовая структура, обклеенная пластиком. Прочные, а весят меньше килограмма. Такую же технологию используют в авиастроении.

Палки очень хрупкие.

Спортивная форма из невесомой лайкры. Не стесняет движения, уменьшает сопротивление воздуха. Если очень холодно - термобельё. А вообще лыжник бежит в облаке собственного тепла.[9]



Глава III. Спорт на коньках и физические нагрузки

§1. Фигурное катание

Современное фигурное катание - не только элегантный вид спорта, но и один из самых экстремальных.

А вы задумывались, почему вообще стальные лезвия плавно скользят по льду? Как насчёт силы трения? Всё просто. Под высоким давлением - фигурист тяжёлый, а лезвие тонкое - лёд плавится, и частицы воды работают как смазка. То есть, по сути, ребро конька плывёт в ледяной канавке словно лодка.

Тело должно всё время быть в напряжении, чтобы конкретно стоять в одной точке! И если ты расслабился, то всё - уже идёт раскоординация, потеря баланса, и вращение получается менее эффектное, менее быстрое.

Самый сложный элемент фигурного катания - прыжок в 3 и более оборотов. Его в буквальном смысле можно сравнить с полётом в космос. Чтобы оторваться ото льда, прыгнуть и сделать в воздухе 3 или 4 оборота, фигурист разгоняется до 6 метров в секунду, и всё его тело превращается в одну мощную пружину. Энергия прыжка столь велика, что сравнима с энергией, с которой вылетает пуля из охотничьего ружья.

Вжимаются руки в тело, в самого себя, и фигурист просто становится монолитным куском.

Почему так важно сгруппироваться, плотно прижать руки и скрестить ноги за долю секунды? По законам физики, чем ближе всё тело к оси вращения, тем выше его скорость. Даже прыжок в 4 оборота длится всего мгновение. Поэтому скорость вращения фигуриста сумасшедшая - 6 оборотов в секунду! К примеру, также быстро вращается колесо автомобиля на скорости 50 км/ч, или барабан стиральной машины, когда она отжимает бельё.

Шесть оборотов в секунду! И вот такая угловая скорость вызывает центробежное ускорение до 10g! А что такое 10g? Космонавт, взлетая в ракете, испытывает 5-7g!

Подготовленный лётчик во время перегрузки 9g через секунду он просто теряет сознание. Если обратить внимание на лицо фигуриста в момент прыжка, то видно как оно искажено. При этом в голове спортсмена - полный хаос. А ведь ещё нужно правильно приземлиться. Похожую в этот момент перегрузку испытывает водитель автомобиля, внезапно встречающего дерево. Правда, мышцы спортсмена натренированы так, чтобы приземляться мягко, как кошка. Убедитесь сами: и кошка, и фигурист - опираются не сразу на всю лапу и лезвие, а молниеносно распределяют силу удара - от передней части на всю поверхность.[10]



§2. Конькобежный спорт

Конькобежный спорт врывается в другую эпоху - скоростей будущего.

Секрет революционного успеха - в новых коньках, точнее, в их длинном, подвижном лезвии. Оно зафиксировано только в носовой части ботинка. Небольшая пружина в шарнире возвращает его обратно с характерным звуком, за который конёк и получил название - клап.

Клапы не купить в магазине. На одном из крупнейших европейских заводов, где делают коньки для чемпионов, по длинным рядам коробок можно выучить историю современного конькобежного спорта. Заготовки - именные.

Ботинки сидят идеально. И дело не в размере. Они изготавливаются индивидуально и максимально точно повторяют форму ноги, потому что сделаны по слепкам. Технология совершенствуется год от года. На изготовление одной пары таких коньков уходит 2,5 месяца.

Без велосипедов и машин конькобежец разгоняется на дистанции до 53 км/ч. Догнать человека на льду сможет разве что самое быстрое существо на двух ногах - страус. Нечеловеческие скорости конькобежцу даёт скольжение.

Спортсмен бежит по дистанции, всю энергию превращая в движение. И даже на повороте не замедляется, наоборот - ускоряется. И здесь против него - центробежная сила. Чтобы её компенсировать, он задействует каждую мышцу тела, словно вжимаясь в лёд.

Высокие скорости были бы невозможны без быстрого льда. Его готовят как пирог, в течении недели заливая слой за слоем - каждый не больше миллиметра. Воду пропускают через мощную систему фильтров. Вычищаются не только механические примеси - даже частично молекулы кислорода. И лёд получается плотнее, коэффициент трения снижается. 

Верхний слой, соприкасаясь с тёплым воздухом, получается как смазка между коньком и самим массивом льда.

Главный соперник конькобежца в борьбе за доли секунд - встречный поток воздуха. И здесь спортсмену помогает костюм. Чтобы он сидел как влитой, его сшивают из 25 кусков ткани - разных по качеству и структуре.

Материал на спине и груди работает как каркас и частично разгружает мышцы. Он очень плотный и сконструирован так, что в костюме удобно бежать именно сидя. Вставка на внутренней стороне бедра - антифрикционная материя. Она сводит к минимуму эффект трения, когда ноги спортсмена касаются друг друга. Иначе снижалась бы скорость.

Вставки на предплечье - из особой ребристой ткани. Чтобы поток воздуха, превращаясь в турбулентный, не струился - срывался с тела, как можно меньше сдерживая движение.

Положение корпуса - почти параллельно земле. Так конькобежец сводит сопротивление к минимуму, разрезая воздух, подобно ракете. [11]


§3. Хоккей

Скорость и жёсткие силовые приёмы. Первые официальные правила, которого появились в 1886. И хотя принцип игры с той поры остался неизменным - лёд, коньки и шайба, которую нужно забить в ворота, изменилось то, как играют, и то, чем играют.

Нынешнее поколение профессиональных хоккеистов не играет деревянными клюшками. Клюшки делают по спецзаказу. Из композитных материалов. Фамилия на рукоятке говорит о том, что изготовлена она для конкретного игрока. С учётом всех его предпочтений - жёсткости, размеров и даже шероховатости рукоятки. В правилах строго оговариваются даже размеры клюшки.

Новейшая же разработка этого сезона - возможность игроку при заказе клюшки самому выбирать, в каком именно месте она должна изгибаться при ударах больше - ближе к концу, крюку или ровно посредине. От этого зависит скорость полёта шайбы. Официально зафиксированный рекорд - 183 км/ч. Установлен он в России защитником Александром Рязанцевым в 2012-м.

И прежде всего внешний вид вратарей. Изначально они мало чем отличались от полевых игроков. Потом началась своеобразная "гонка вооружений" вратарской экипировки, которая привела к тому, что вратари постепенно стали увеличиваться в размерах. За счёт формы. Размеры вынуждены регламентировать. Ширина щитков - не больше 28 см. Высота зависит от роста. Но максимальная - 27 см над коленом вратаря. Регламентируется также ширина рукавов вратарского свитера. Не так давно, в 90-х, некоторые вратари вставляли проволоку в расширенные рукава, и они практически полностью перекрывали площадь ворот.

Средняя скорость игрока во время проведения силового приема - 40 км/ч. Средний же вес игроков без формы - 100 кг. Плюс форма. Весит она столько же, сколько и 16-килограммовая гиря. Именно такой вес носят на себе игроки все 60 минут матча.

Современный хоккейный конёк должен выдерживать не только беговые, но и ударные нагрузки. Сделан он пластика. Особое внимание защите мыса конька и всей его боковой поверхности. При этом в подошве есть отверстия. Для вентиляции. Особое внимание уделяется лезвию. Точнее процессу его заточки. Она совершенно разная для защитников и нападающих. Первым делом так называемая "площадка".

Площадка - это площадь опоры на льду. Основная, где отталкивается хоккеист. Площадка для нападающего точится со смещением и наклоном вперёд. Это позволяет увеличить стартовую скорость спортсмена, за счёт толчка и наката полученного от наклона. У защитников, наоборот, площадка смещается назад, но без наклона, для улучшения катания спиной. Но все это очень индивидуально. [12]


§4. Шорт-трек

Реактивная скорость. С быстротой молнии бегуны проносятся по площадке вчетверо меньшей обычного конькобежного стадиона. Отсюда и название - шорт-трек означает "короткая дорожка".

Во время забега спортсмены всегда движутся против часовой стрелки. Когда-то этот выбор, наверное, был случайным, но сейчас эта траектория - единственная из возможных. Попытка повернуть в другую сторону приводит к неудаче, и дело не только в привычке.

Коньки в шорт-треке - особые. Их уникальность в том, что лезвия расположены не по центру подошвы, а смещены влево. А ещё они довольно высокие. Если бы не это, на поворотах бегуны теряли бы скорость, цепляя ботинками лёд. Ведь угол наклона на вираже достигает пятнадцати градусов.

Чтобы новые коньки годились для соревнований, им нужно придать особую форму. В шорт-треке лезвия изогнуты влево. На глаз это практически незаметно, ведь счёт идёт на микроны, и для точности измерений используют специальную аппаратуру.

Даже пять микрон существенно влияют на ощущение конька спортсменом.

Площадка в шорт-треке тоже не совсем обычная. Это хоккейная коробка, но вдоль бортов обязательно укладывают мягкие маты. Без них соревнования проводить нельзя.

Если сравнить бег спортсмена в обычных коньках и шорт-треке, видно сразу - на короткой дорожке атлет движется не просто энергичнее. Он будто крутящийся волчок - всего несколько шагов по прямой, и сразу крутой поворот. Виражи - вообще самый зрелищный элемент в этом спорте, но и самый опасный. Порой всё заканчивается падением.

Скорость на площадке - как у автомобилей,  достигает 60 км/ч.

Костюм атлета скрывает от глаз то, что превращает его в настоящие ледовые доспехи. Пластмассовые щитки и наколенники защищают от травм ноги. Специальный воротник из особо прочного материала прикрывает шею. На голову надевается прочный шлем. Ещё один важный элемент - перчатки. На левой руке они усилены специальными накладками - спортсмен может опираться на лёд во время поворота.

Секреты хранит и сам комбинезон. Спортсмена он должен страховать от порезов, ведь коньки наточены как бритва, и при падении можно получить глубокую рану. Поэтому уязвимые места прикрыты вставками из кевлара - по сути, это небольшая броня. [13]






Глава IV. Кёрлинг и физические нагрузки

Звук скользящего по льду камня сопровождает европейцев столетиями. Кёрлингу - 6 веков. По одной из версий, название - от шотландского глагола curr - рычать, реветь, и до сих пор этот спорт называют игрой в ревущие камни.

Сила удара камня о камень как у 5 килограммовой кувалды, бьющей по наковальне. Камни для кёрлинга из самого прочного гранита на планете - с острова Эйлса-Крейг в Шотландии.

Зелёный гранит идёт на основу для камня, его состав уникален, если эта порода и начнёт разрушаться, то не расколется, а будет лишь немного слоиться. Гранит "Блю Хоун" из-за водоотталкивающих свойств используется для скользящей поверхности.

Первые снаряды походили на булыжники. Современные камни - абсолютно гладкие, их полируют алмазной пудрой. Вес – 19,96 кг - ни больше, ни меньше для идеального скольжения. На дне - впадина, т.е. со льдом соприкасается лишь тонкий ободок. Меньше площадь касания - меньше сила трения – значит, скользить будет быстрее и дальше.

Броски точные и сильные. Но рука только чуть придерживает камень. Импульс снаряду даёт толчок ногой. И спортсмен скользит по льду почти на шпагате. Нужна идеальная координация, направление камню задаётся положением тела.

Уговоры бесполезны, если свиппинг никуда не годится. Так называется натирание льда щёткой. Но зачем вообще нужно свиповать? Ответ - на поверхности льда. В кёрлинге он покрыт замёршими каплями. Если бы капелек не было, лёд был бы плоским, и плоский камень по плоскому льду катился так же, как пенопласт по стеклу. Размер капель должен быть одинаковым, поэтому самую верхушку срезают специальной машиной, как бритвой.

Теперь в ход идут щётки. Если сильно и интенсивно тереть, температура льда меняется на пару градусов, капли подтаивают, и камень может скользить ещё дальше на водяной плёнке.

Ручка щётки выдерживает давление до нескольких десятков килограммов, но весить не больше 300 г.

У кёрленгистов разные подошвы. Одна сделана из эластичной резины, а другая из сверхскользящего материала, тефлона. Кёрлингист скользит потому, что тефлон вообще не смачивается. Вода просто отталкивается от материала. Скользит такая обувь даже лучше, чем тающий лёд.

1500 килокалорий тратится за трёхчасовую игру. А льда один игрок натирает до 2500 м2. Это как помыть полы в 150-комнатной квартире.

Пульс во время натирания льда подскакивает до 180 ударов в минуту. [14]


Заключение

Подводя итоги нашего рассказа об зимних олимпийских видах спорта, можно сказать, что далеко не прав тот, кто пытается раскритиковать работу спортсменов. Мы видим, что нагрузки, испытываемые ими, довольно большие.

Знание законов физики - обязательное условие для успешной работы спортсменов.

Олимпиада в Сочи показала, что для наших спортсменов нет ничего невозможного. Да, были сбои в выступлениях. Но все мы живые люди и не застрахованы от неудач.

Нам кажется, что собранный нами материал должен изучаться на уроках физики и физической культуры, чтобы каждый человек знал о трудной работе спортсменов. И, прежде чем их критиковать, подумал, а смог бы он так сделать, ну хотя бы на половину меньше?

Спортсмены России, участники Сочинской олимпиады показали всему миру, что они отлично подготовлены, они мастера, профессионалы. У России самое большое число медалей в общем зачёте за всю историю зимних олимпийских игр.
























Список использованных источников


  1. 1tv.ru>Вечерние новости> Спорт> Энциклопедия зимней олимпиады: бобслей.

  2. urgatshow.ru> news/sport/250885. Энциклопедия зимней олимпиады: скелетон.

  3. 1tv.ru> Вечерние новости > Спорт> 251443. Энциклопедия зимней олимпиады: санный спорт.

  4. 1tv.ru> Вечерние новости > Спорт> Энциклопедия зимней олимпиады: прыжки с трамплина.

  5. 1tv.ru. Сноуборд. Энциклопедия зимней олимпиады.

  6. mou-shkola. narod.ru> Зимние олимпийские игры: биатлон.

  7. 1tv.ru> Вечерние новости> Спорт> 251443. Энциклопедия зимней олимпиады: фристайл.

  8. urgantshow.ru> news/sport/250936. Энциклопедия зимней олимпиады: горнолыжный спорт.

  9. 1tv.ru>Вечерние новости> Спорт> 251551. Энциклопедия зимней олимпиады: лыжные гонки.

  10. 1tv.ru>Вечерние новости> Спорт> Энциклопедия зимней олимпиады: фигурное катание.

  11. 1tv.ru. Конькобежный спорт.

  12. ararat 777.com> Энциклопедия зимней олимпиады: хоккей.

  13. urgantshow.ru> news/sport/251641. Энциклопедия зимней олимпиады: шорт-трек.

  14. 1tv.ru> ppj/olimp2014/vypusk/29004. Энциклопедия зимней олимпиады: кёрлинг.







17


Краткое описание документа:

Зимняя олимпиада Сочи-2014. Всё внимание было именно ей. Болели за Россию, за наших спортсменов, спорили с друзьями. Удивлялись порой выносливости спортсменов.
Данная работа - это работа-исследование: какие физические нагрузки получают спортсмены того или иного вида зимнего спорта (зимней олимпиады). Приведены цифры различных нагрузок и перегрузок. Есть также немного исторических фактов по видам олимпийским зимним видам спорта.
Для удобства зимние олимпийские виды спорта разделены на группы:
1. Соревнования на санях.
2. Лыжный спорт.
3. Спорт на коньках.
4. Кёрлинг.
Автор
Дата добавления 01.09.2014
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров403
Номер материала 167614090149
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх