Научная работа по физике

КГУ «Средняя школа №1 имени Димитрова» Отдела Образования Акимата Федоровского Района

с Федоровка, Федоровского района, Костанайской области

Беккель Татьяна

учащаяся 11 «А» класса

Силы в мотоциклетном спорте

Научный руководитель:

 Кравчута Ольга Александровна,

 учитель физики КГУ «Средняя школа №1 имени Димитрова»

ООАФР, с. Федоровка, Федоровского района, Костанайской области

Федоровка,2017

Оглавление

1.Теоретическая часть……………………………………………...……………...2-8

1.1 Абстракт. 3

1.2 Введение. 9

2. Практическая часть………………………………………………………..…11-34

2.1 Физические законы, связанные с силами. 11

2.2 История происхождения мотоциклетного спорта. 13

2.3.Эволюция мотоспорта. 15

2.4. Мотоциклетные дисциплины. 17

2.5. Первый мотоцикл. 19

2.6. Виды спортивных мотоциклов. 20

2.7. Управление мотоциклом. 21

2.8. Русанов Александр Владимирович – заслуженный тренер Республики Казахстан по мотоциклетному спорту. 25

Заключение. 30

Список использованных источников. 31

Аннотация……………………………………………………………………….32-34

1.1 Абстракт

Цель: настоящей работы состоит в том, чтобы на основе анализа и обобщения, систематизации знаний из разных источников выяснить, как правильное использование соответствующих физических законов может помочь спортсмену в достижении успеха. Показать вклад в спортивную историю Казахстана спортсменов  технических видов спорта (по Мотофристайлу и Мотокроссу)

Задачи:

1.     Подробно изучить законы физики связанные с силами.

2.     Выяснить проблемы стоящие перед начинающими мотолюбителями, методом анкетирования.

3.     Рассмотреть роль физики в технических видах спорта.

4.     Как можно больше найти спортсменов технических видов спорта, восстановить их карьеру с нуля и просмотреть ошибки связанные с физическими силами (сделать вывод)

5.     Выявить связь между спортом и физикой, влияние знаний физики на совершенствование спортивных достижений

Этапы работы: исследование литературы и информации из СМИ по данному вопросу, составление  анкеты, анализ, разработка рекомендаций, интервьюирование спортсменов  технических видов спорта работа над структурными компонентами:  главами, разделами, приложением.

Методы исследования: частично-поисковый, описательный, аналитический, интервьюирование. Эксперимент, творческий, анализ, синтез, сравнение, обобщение.

Актуальность и новизна исследования темы заключается в том, что этот вопрос не изучался в Костанайской области, а мотоспорт развивается и из-за не знания  физических законов могут быть травмы и т.п. и я думаю, есть необходимость начать эту работу для представления более полного понятия физики в техническом спорте.

Гипотеза: Знание законов физики необходимо спортсменам и тренерам для лучших результатов.

Результаты работы:  в начале работы более углубленно изучали законы Ньютона, физические силы и законы, непосредственно связанные с техспортом,  историю развития мотоспорта, первые мотоциклы, виды технического спорта, правильное управление мотоциклом на трассе, проведено  интервью с Русановым Александром Владимировичем.

Область практического использования: результат может быть использован в автошколах, на школьных лекциях ПДД, в качестве дополнительного материала на уроках физики возможно физической культуры т.к. это не малая составляющая в подготовке к прыжкам, либо заездам, возможно использование материала на классных часах, посвященных этому виду спорта.

 

Абстракт

Мақсаты: осы жұмыс тұрады, оның негізінде талдау және қорыту, білімдерін жүйелеу, түрлі көздерін анықтау, қалай дұрыс пайдалану тиісті жеке заңдары көмектесе алады спортшыға табыс. Показать үлес спорттық тарихын спортшылар, спорттың техникалық түрлерін (Мотофристайлу және Мотокросс)

Міндеттері:

1. Егжей-тегжейлі зерделеп, физика заңдары байланысты күшімен.

2. Анықтау проблемалар алдында тұрған бастаушы мото-спортшылардың тікелей байланысты жеке күшімен.

3. Рөлін қарастыру физика техникалық спорт түрлері. (Көруге физика заңдары қысқы спорт түрлері.)

4. Көбірек табу спортшылар, спорттың техникалық түрлерін қалпына келтіру, олардың мансабын нөлден көре қателер байланысты жеке күшімен (қорытынды жасау)

5. Анықтау арасындағы байланыс спортпен және физикамен, әсері білім физика жетілдіру спорттық жетістіктер

Жұмыстың кезеңдері: зерттеу әдебиет және ақпаратты БАҚ-тың осы мәселе бойынша сұхбат спортшылар, спорттың техникалық түрлерін құру үшін бағдарлама эксперименттік секіру арқылы біраз қашықтық мотоцикл повыведенными біз формулалармен алып тастау, видео шолулар-жаттығуларда, материалды өңдеу; жұмыс құрылымдық компоненттері: - тарауларында, бөлімдерінде, қоса.

Зерттеу әдістері: ішінара іздену, суреттеу, талдау, олармен сұхбат жүргізу. Эксперимент, шығармашылық, талдау, синтез, салыстыру, жалпылау.

Зерттеудің өзектілігі мен жаңалығы тақырыптың ерекшелігі, бұл мәселе оқылмаған Қостанай облысы, мотоспорт дамып келеді-білім-физикалық заңдар болуы мүмкін жарақат және т. б. меніңше, қажеттілік бар осы жұмысты бастау ұсыну үшін толық түсініктер физика техникалық спорт.

Гипотеза: заңдарын физиканың қажет спортшылар мен жаттықтырушыларға үшін үздік нәтиже.

Жұмыс нәтижелері: жұмыс басында өткізілді берген сұхбатында кейбір спортшылардың, тереңірек үйреніп, заңдар Ньютон, жеке күштері мен заңдар тікелей байланысты техспортом, кезеңі жүріп жатыр бағдарламасын әзірлеу үшін эксперименттік секіру.

Облысы практикалық пайдалану нәтижесі болуы мүмкін автошколах, мектеп дәрістерде ЖҚЕ қосымша материал ретінде физика сабағында мүмкіндігінше дене шынықтыру т. б. бұл кіші құрамдас бөлігі дайындық секіру, не заездам пайдаланылуы мүмкін материал, сынып сағаттарында арналған спорт түрі.

Abstract

Objective: the present work is to based on analysis and generalization, systematization of knowledge from different sources to find out how the proper use of relevant physical laws can help the athlete in achieving success. To show the contribution to the sports history of Kazakhstan, athletes in technical sports (Freestyle motocross and Motocross)

Tasks:

1. To study in detail the laws of physics related to forces.

2. To find out the problems faced by novice Moto-athletes related to physical forces.

3. To examine the role of physics in technical sports. (See the laws of physics in winter sports.)

4. As many athletes find technical sports, to rebuild their careers from scratch and view the errors associated with physical force (to conclude)

5. To reveal the relationship between sports and physics, the influence of the knowledge of physics to the improvement of sports achievements

Stages of work: the study of literature and media reports on this issue, interviewing athletes for technical sports, creating programs for the pilot jumps after some distance on the bike powiedzenie us formulas, removing video related training material handling; work on structural components: chapters, sections, app.

Research methods: partial search, descriptive, analytical, interviewing. Experiment, creativity, analysis, synthesis, comparison, generalization.

The relevance and novelty of research topic lies in the fact that this issue has not been studied in Kostanay region, and Motorsport develops and because of no knowledge of the physical laws can be injuries etc. and I think there is a need to begin to form a more complete idea of physics in technical sports.

Hypothesis: Knowledge of the laws of physics should athletes and coaches for better results.

Results: at the beginning of the work, the authors conducted interviews with some athletes, more profoundly studied Newton's laws, physical forces and laws directly related to the tekhsport, there is a stage of development of the program for experimental jumps.

The field of practical use: the results can be used in driving schools on the school lectures of the SDA, as additional material on the physics lessons of physical culture it is possible because it is not a small component in preparation for jumping or racing, it is possible to use material in the classroom hours dedicated to this sport.

1.2 Введение

Каждый из нас знает, какое место занимает спорт в жизни человека, но далеко не все размышляли над вопросом, какая связь между спортом и физикой, как развитие физической науки влияет на совершенствование спортивных достижений. Ошибаются те, кто считает, что для освоения спортивных вершин достаточно только одной физической подготовки.

На основе законов физики и простых рассуждений докажем, что  физика помогает достичь высоких результатов самосовершенствования своего спортивного таланта, а так же облегчает физические нагрузки на организм, тем самым экономя время, усилия и здоровье спортсмена.

Мотоспорт был всегда актуален. Этот вид спорта подразумевает под собой дуэт человека и двухколесной машины, сочетает в себе физические нагрузки, а также умственные – по  совершенствованию мотоцикла, необходимому для побед в соревнованиях. В нашей области мотоспорт не развит, но есть много любителей и новичков в этой сфере. Которые не знают зависимость  физики и мотоспорта, поэтому получают травмы и увечья своего тела.

Когда я научилась управлять мотоциклом, меня заинтересовал этот вид спорта. При вождении мотоцикла я почила травму, но меня это не отпугнуло от мотоспорта. И я задалась вопросами: Как правильно водить мотоцикл? Нужно ли затормозить до входа в поворот? Какие есть способы поворота? Как  распределить свой вес на мотоцикле? Что происходит на вираже? Мне и захотелось узнать, изучить все нюансы вождения мотоцикла, а же поделиться ими с ребятами, которые только начинают заниматься мотоспортом. Но для этого нужно знать и законы движения, Законы Ньютона, импульса и энергии.

Цель моей научной работы, узнать какие законы физики нужно знать и применять их  при управлении мотоциклом для достижения успеха.

 Исходя из данной цели, можно выделить следующие задачи:

1.     Подробно изучить законы физики связанные с силами.

2.     Выяснить проблемы стоящие перед начинающими мотолюбителями, методом анкетирования.

3.     Рассмотреть роль физики в технических видах спорта.

4.     Как можно больше найти спортсменов технических видов спорта, восстановить их карьеру с нуля и просмотреть ошибки связанные с физическими силами (сделать вывод)

5.     Выявить связь между спортом и физикой, влияние знаний физики на совершенствование спортивных достижений

Буду руководствоваться методами исследования – это частично-поисковый, описательный, аналитический, интервьюирование, эксперимент, творческий, анализ, синтез, сравнение, обобщение.

2.1 Физические законы, связанные с силами.

Первый закон механики, или закон инерции был сформулирован Ньютоном следующим образом: Любое тело удерживается в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока под действием приложенных сил не изменяет это состояние. В окружении любого тела, покоится оно или движется, есть другие тела, некоторые из которых или все как-то действуют на тело, влияют на состояние его движения. Чтобы выяснить влияние окружающих тел, надо исследовать каждый отдельный случай.

Можно привести пример возьмем  покоящееся тело, не обладающее ускорением, а скорость постоянна и равна нулю. Допустим, это будет шарик, подвешенный на резиновом шнуре. Он находится в покое относительно Земли. Около шарика множество различных тел: шнур, на котором он висит, множество предметов в комнате и других помещениях и, конечно, Земля. Однако, действие всех этих тел на шарик не одинаково. Если, например, убрать мебель в комнате, это не окажет какого-либо влияния на шарик. Но если перерезать шнур, шарик под влиянием Земли начнет падать вниз с ускорением. Но пока шнур не был перерезан, шарик находился в покое. Этот простой опыт показывает, что из всех тел, окружающих шарик, только два заметно влияют на него: резиновый шнур и Земля. Их совместное влияние и обеспечивает состояние покоя шарика. Стоило устранить одно из этих тел — шнур, и состояние покоя нарушилось.

Если бы возможно было убрать Землю, это тоже нарушило бы покой шарика: он стал бы двигаться в противоположном направлении. Отсюда приходим к выводу, что действия на шарик двух тел — шнура и Земли, компенсируют  друг друга.  Когда говорят, что действия двух или нескольких тел компенсируют друг друга, то это значит, что результат их совместного действия такой же, как если бы этих тел вовсе не было. Таким образом, можно прийти к  одному из   основных законов механики, который называют  первым законом Ньютона: существуют такие системы отсчета, относительно которых движущиеся тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела или действие тел компенсируется. Необходимо помнить, что в первом законе Ньютона рассматриваются тела, которые могут быть представлены в качестве материальных точек.

Второй  закон  Ньютона  формулируется  следующим  образом: Ускорение  тела прямо пропорционально равнодействующей  всех сил,  приложенных телу и обратно пропорционально его массе. Действующие на тело силы определяют его ускорение, поэтому направление ускорения всегда совпадает с направлением действующей силы. Отсюда можно сделать два вывода: 1)чем больше приложенная к телу сила, тем больше его ускорение, и тем быстрее изменяется скорость его движения; 2)чем больше масса тела, тем меньше его ускорение в результате действия этой силы и тем медленнее оно изменяет свою скорость.

Третий закон Ньютона гласит: взаимодействия двух тел друг на друга равны между собой и направлены в противоположные стороны. Из этого закона следует, что если на какое-то тело действует сила, то обязательно существует другое тело, на которое первое действует с такой же по абсолютному значению силой, но направленной в противоположную сторону, т. е. силы взаимодействия двух тел всегда равны друг другу.

2.2 История происхождения мотоциклетного спорта.

Мотоспорт- это категория видов спорта, в которых люди соревнуются на скорость в прохождении трассы на транспортных средствах мотоциклетного типа.

Мотоспорт возник вместе с изобретением мотоцикла. В 1885 году Готтлиб Даймлер изобрел первую машину для верховой езды, а в 1887 году французская фирма  «Де Дион-Бутон» наладила серийное производство трициклов. Однако, первые мотоциклы были встречены обществом с большим недоверием. Лучшим доказательством преимуществ нового вида транспорта производители посчитали соревнования «механических экипажей» в трудных условиях. Доказательство практической применимости мотоцикла как транспортного средства было основным организационным принципом гонок на мотоциклах периода 1894—1903 гг.

Организатором первых мотоциклетных гонок считается  Автомобильный клуб Франции, учрежденный в 1895 г. Благодаря АКФ, Франция в течение многих лет оставалась центром мотоциклетного спорта, а отправной точкой соревнований долгое время являлся Париж.

На рубеже XIX—XX века проводились главным образом автомотопробеги на длинные дистанции по обычным дорогам. Первый скоростной совместный пробег автомобилей и двух мотоциклов проходил по маршруту Париж — Бордо — Париж в 1895 году, дистанция составила около 1200 км.

В 1898 г. АКФ определяла как «мотоцикл» все самодвижущиеся экипажи весом до 200 кг. Такое толкование открывало доступ в класс мотоциклов четырёхколесным машинам и трициклам. Во время гонки участники могли беспрепятственно ремонтировать мотоциклы и буксировать их в случае повреждения на неограниченное расстояние. Однако, въезд на финиш или в этап должен был осуществляться за счёт работы собственного двигателя.

Между этапами в ночное время применялся «режим закрытого парка» (regime du pare ferme), то есть водители, и механики не имели права заниматься починкой или другими работами с мотоциклом в промежуток между двумя этапами. Время прохождения гонщиками на мотоциклах через населённые пункты из расчёта гонки исключалось в целях безопасности (принцип «нейтрализации»).

Несмотря на то, что первые официальные мотоциклетные гонки состоялись в Вене в 1899 году, окончательное разделение соревнований на автомобильные и мотоциклетные произошло только в начале 20 века.

8 июля 1904 года была основана Международная федерация мотоциклетных клубов. Создание подобной организации было продиктовано тем, что к этому времени уже определилась специфика авто- и мотоспорта и возникла необходимость в установлении единой терминологии. Под эгидой ФИКМ стали проводиться международные мотосоревнования.

2.3.Эволюция мотоспорта.

Основным видом соревнований изначально оставались шоссейные гонки-пробеги на длинные дистанции. Однако, для зрителей они не вызывали особого интереса. Кроме того, эти гонки шли с «нейтрализацией», но даже это не исключало несчастных случаев во время соревнований. Для повышения зрелищности и популярности мотосоревнования, начали проводиться мотогонки на ипподромах и велотреках, а затем и на специальных мототреках, которые были закрыты от пешеходов и общественного транспорта и могли проходить безостановочно.

Кроме того, появляются специальные испытания мотоциклов в соревнованиях по подъёму на холм и шоссейно-линейных гонках на установление рекорда скорости. Возникновение новых видов соревнований стимулировало создание специальных спортивных и гоночных мотоциклов.

Недостаточная зрелищность длинных шоссейных пробегов привела к возникновению шоссейно-кольцевых гонок. Прототипом гонки по замкнутому дорожному маршруту ограниченной длины с многократным прохождением круга стала серия гонок в бельгийских Арденнах, организованная Бельгийским Автомобильным Клубом в 1902 г.

Первые шоссейные состязания, организованные Французским Мотоциклетным Клубом на «Интернациональный Кубок», прошли в 1904—1905 гг. К участию допускались все страны, но только на технике собственного производства. Изначально для поощрения принципа экономичности расход бензина мотоциклов был ограничен. В 1909 г. это ограничение было снято и гонки Т. Т. стали исключительно скоростными.

С развитием дорожных гонок продолжалась работа по достижению максимальных скоростей в рекордных заездах на различные дистанции. Осуществимо это было только на прямых участках автострад или специальных треках. При этом к конструкции мотоцикла предъявлялись своеобразные требования — поворотливость и управляемость на виражах, а также процесс разгона и торможения играли здесь второстепенную роль.

Соединение скоростных соревнований с ездой по бездорожью привело к появлению мотокроссов - гонок по пересеченной местности. Считается, что начало подобным состязаниям было положено в 1908 году в Лондоне традиционной английской гонкой «погоня за лисой». В ней приняли участие конные кавалеристы наравне с мотоциклистами.

В 1913 году испытания мототехники на плохих проезжих дорогах были официально включены в первые ежегодные шестидневные соревнования на регулярность движения — International Six Day Trial (ISDT). Позже эти соревнования получили название «эндуро». 1930-е годы наибольшую популярность приобретают трековые гонки, при этом улучшается качество трасс, растут скорости специальных гоночных мотоциклов.

С течением времени появляются и развиваются все новые виды спорта, связанные с мотоциклами. В настоящее время известно достаточное количество мотоциклетных дисциплин, выросших из развлекательных программ или шоу и ставших вполне самостоятельными видами спорта — например, таких как стантрайдинг, мотофрийстайл.

2.4. Мотоциклетные дисциплины.

                Трековые дисциплины - соревнования, проводимые на эллиптическом треке, на дорожке со специальным гаревым, ледяным, земляным или травяным покрытием, имеющей два прямых участка и два левых поворота постоянного радиуса, без видимых виражей. В мире получили развитие следующие разновидности:

·        классический спидвей

·        гонки по длинному треку

·        гонки по ледяной дорожке

         В трёх основных видах обычно проводят официальные соревнования под эгидой ФИМ. Но не все треки для спидвея и национальные правила отвечают международным требованиям.

Мотокроссовые дисциплины - гонки, проводимые на пересеченной местности или специальной площадке по замкнутой трассе с естественными препятствиями. Обычно различают:

·        классический мотокросс — длина трассы должна быть не менее 1,5 км и не более 3 км, средняя скорость гонщиков не должна превышать 50 км/ч.

·        стадион-кросс, или суперкросс — соревнование, проводимое на стадионе под открытым небом или в зале по кроссовой трассе с использованием в качестве покрытия естественных материалов (песок, земля, дёрн и т. д.), длина трассы должна быть не менее 300 м в закрытых залах и 400 м на открытых стадионах.

         Супермото — соревнования на специальных мотоциклах проводимых на трассе с асфальтовым покрытием с включением элементов и участков трассы мотокросса (70 % — асфальтовое покрытие, 30 % — грунтовая дорога с препятствиями). Длина дистанции — от 500 до 2000 м. В 2015 году Чемпионом по Супермото в России стал петербуржец Макар Юрченко. Гонщик получил титул Чемпиона досрочно на 6-м этапе Супермото в Санкт-Петербурге.

Эндуро - соревнования на мотоциклах, проводимые на дорогах с различным покрытием и по пересеченной местности с соблюдением заданного графика движения и выполнения условий дополнительных состязаний. Отдельно выделяют смежные дисциплины с элементами эндуро: классическое эндуро, экстремальное эндуро,  хард эндуро, бахи, ралли-рейды на мотоциклах.

Кросс-кантри отличается от классического эндуро отсутствием участков, по которым гонщики перемещаются как обычные участники дорожного движения. Международная Мотоциклетная Федерация определяет кросс-кантри как самостоятельную дисциплину мотоспорта.

Мотофрийстайл представляет собой затяжные прыжки с трамплина в длину на кроссовых мотоциклах с выполнением спортсменом акробатических номеров в прыжке. Был признан FIM отдельным видом спорта лишь в 2005 году, хотя соревнования на мировом уровне (то есть с участием сильнейших райдеров разных континентов) проводились ещё с 1999 года.

Стантрайдинг — трюковая езда на мотоцикле. Как прикладная дисциплина существует давно, однако, как официальный вид спорта (на момент 2012 года) пока не признан ФИМ. Неофициальные чемпионаты мира, собирающие сильнейших райдеров планеты, проводятся регулярно в Европе вот уже несколько лет подряд. В России до 2008 года соревнований по стантрайдингу не проводилось. С 2009 года на постсоветском пространстве проводится Чемпионат Восточной Европы по Стантрайдингу.

2.5. Первый мотоцикл.

Самодвижущиеся двухколёсные машины стали появляться в 60-х годах XIX века. Единственная доступная в то время силовая установка  - паровая машина. Паровая машина - уже могла быть достаточно компактной для установки на лёгкий двухколёсный экипаж. Однако малая удельная мощность (двигатель парового мотоцикла Коупленда (1884 г.) развивал всего 0,25 лс при весе 9 кг), непрактичность из-за длительного разведения паров и крайне малый КПД (единицы процентов) обусловили появление лишь единичных экспериментальных образцов. Служившие базой для них примитивные велосипеды целиком из металла или с деревянными элементами, с педальным приводом непосредственно на переднее колесо были тяжелы и некомфортны.

Первый мотоцикл с двигателем внутреннего сгорания построен в 1885 году в Германии немецкими инженерами Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом, впоследствии — «отцами» знаменитых автомобильных марок. Машина создавалась всего лишь как простейший стенд для испытаний изготовленного изобретателями двигателя будущих четырёхколёсных экипажей и напоминала первые беспедальные велосипеды-«костотрясы» начала XIX века. Бензиновый карбюраторный двигатель Даймлера и Майбаха имел мощность 1,5 л. с. и был установлен на деревянной раме с деревянными колесами. При испытаниях аппарат развил скорость 12км/ч. В том же 1885 году Даймлером был получен патент на «повозку для верховой езды с керосиновым двигателем». Таким образом, классический мотоцикл появился раньше классического автомобиля с ДВС (1886). Фирма Даймлера более к конструированию мотоциклов никогда не возвращалась. Исторический мотоцикл сгорел при пожаре в мастерской Даймлера в 1904 году. Однако к столетию мотоцикла, в 1985 г., изготовлено порядка десятка ходовых репликдля демонстрации на шоу и в музеях. В музее концерна Daimler-Benz в Штутгарте выставлена также реплика.

2.6. Виды спортивных мотоциклов

Гоночные мотоциклы для шоссейных гонок. Двигатель, шасси в таких машинах предназначен для высоких скоростей на укрепленных и гладких (скользких) дорогах, и поэтому срок действия его весьма ограничен. Эти машины имеют облицовку для того, чтобы достичь незначительного сопротивления воздуха. Для того чтобы достичь незначительного сопротивления качению при сохранении достаточной боковой стабильности и сцепления колес с дорогой, применяются специальные покрышки.

Спринтерские машины и дрэгстеры. Двигатель, шасси, облицовка и покрышки предназначаются для развития высоких скоростей на дистанциях 500-1000 м, причем соревновательные отрезки не имеют виражей.

Машины для спидвея и для гонок на дистанциях с травянистым и песчаным покрытиями. Двигатель с большой степенью сжатия (конденсацией) – от 10 до 16, стабильность требуется только на короткую дистанцию. Поэтому у машин имеется маленький бак и нет тормозов (торможение производится двигателем, а также ногой, обутой в ботинки - «стальной ногой»).

Машины для мотокросса. Двигатель предназначен как для достижения максимального ускорения с высоким вращающим (крутящим) моментом, так и для самых высоких скоростей. В общем, такие машины имеют короткую передачу, так как средняя скорость составляет 40-42 км/час. Из-за неровности местности и больших для этого вида соревнований прыжков машины отличаются большим ходом подвески. Амортизирующие элементы при этом подвержены большим нагрузкам.

2.7. Управление мотоциклом.

Контрруление (прохождение поворотов). Существуют  две основных школы руления  twist of the wrist, ride like a pro.  Некоторые байкеры посмотрев  два урока, выбирают какаю-то одну, считая что они исключают одна другую. Но на самом деле они дополняют друг друга.  Я решила объединить эти две техники. Когда байк едет по прямой на него действует только сила тяжести.  Чтобы изменить направление мы поворачиваем руль, и байк наклоняется это он делает для того, чтобы компенсировать центростремительное ускорение. Вектор суммы сил проходит от центра масс байка к линии соединяющей  пятна контакта колес с дорогой. Именно поэтому мотоцикл не падает, а наклоняется.

Контрруление это можно сказать один способ наклонить байк не уронив его, на средних и высоких скоростях, толкая руль в левую рукоятку , вы заставляете байк наклониться в  лево и наоборот. Этот эффект много где описывается, но ни кто не объясняет  почему именно так происходит, итак вот наше переднее колесо будучи раскрученным оно является мощным гироскопом. При воздействии сил вокруг оси, перпендикулярной оси вращения, наше колесо гироскоп пытается повернуться в округ оси процессе, которая перпендикулярна моменту внешних сил. Именно поворот оси вокруг переднего колеса процессии и заставляет мотоцикл наклониться.

Правильное прохождение поворотов выглядит так:  когда байк пошел по заданной траектории нужно  в определенных моментах планомерно открывать газ, до момента выхода из поворота. Это умеренно загрузит заднее колесо  и не нарушит работу подвески.

Траектория, тот поворот, который нужно пройти мы здесь, наша скорость 80 км в час,  если следовать изгибу дороги,  то в этом месте нам придется 

*байкер - субкультура любителей и поклонников мотоциклов.

*байк - мотоцикл (обычно дорогой и иностранного производства, нередко улучшенный самим владельцем)

сильно наклонить байк, что  увеличит шанс потерять контроль над  дорогой и мотоциклом. По этому перед входом в поворот следует сместиться ближе к внешней части, и как только вы увидели апекс,  следуйте к нему прижимаясь к внутренней бровке, а после снова уходите на внешнюю. Это позволит  сделать вашу траекторию максимально гладкой,  увеличив радиус.

Свешивание. На мотоцикл с райдером  во время поворота действуют силы. Когда райдер сидит ровно он не влияет на наклон байка, но если он свесит одну ягодицу это изменит  положение центра масс относительно мотоцикла, в итоге байк немного выровняется, чтобы  уравновесить райдера.  Это позволит пройти поворот с той же скоростью, но меньшим углом наклона. Но при быстрой смене поворота, этот способ  не действует, в том случае лучше держать тело ровно. 

Торможение. В торможении мотоцикла нужно знать необходимые моменты:

·        Сцепление колес с дорогой – это основной фактор устойчивости мотоцикла при езде, а также при совершении маневров, в том числе, с использованием тормозов.

·        Площадь сцепления колеса с дорожным покрытием традиционно называется пятном контакта колеса с дорогой.

·        Чем больше пятно контакта, тем большее тормозное усилие можно реализовать колесом.

·        В каждый отдельный момент времени наиболее эффективным будет то торможение, которое приходится на наиболее загруженное колесо.

Правильно тормозить означает использовать как задний, так и передний тормоз, а также не забывать понижать скорость, переключением передачи. При равномерном прямолинейном движении система райдер-байк правильно

*райдер - это наездник.

уравновешена таким образом, что пятно контакта заднего колеса немного больше переднего. В процессе торможения под действием различных сил развесовка изменяется, нагружая больше переднее колесо. Основной тормозной путь мы преодолеваем с загрузкой переднего колеса. Таким образом, тормозной потенциал байка реализуется, главным образом, передним тормозом. Если мы будем пользоваться только задним тормозом, то получим в 2 раза менее эффективное торможение (т.е. тормозной путь увеличиться примерно в 2 раза). Это интуитивно понятно любому начинающему райдеру. Поэтому почти все и всегда стараются тормозить «рукой». Однако не стоит забывать, что в этой схеме найдется место и для ножного тормоза. Ведь когда мы начинаем тормозить, у нас загружено заднее колесо. Это означает, что придание тормозного импульса на заднее колесо в самом начале торможения позволить останавливаться более эффективно и безопасно.

Итак, для того чтобы правильно затормозить на мотоцикле нужно:1) поджать задний тормоз до момента легкого просаживания мотоцикла; 2)плавно, но сильно нажимать на передний тормоз. Сила нажатия зависит от предполагаемой длины тормозного пути.

Но в действительности даже люди, которые катаются не первый день, в экстренной ситуации напрочь забывают о заднем тормозе и по привычке выжимают передний. При этом нагрузка перераспределяется таким образом, что 90% веса системы байк-райдер приходится на переднее колесо. К этому следует добавить, что экстренное торможение на мотоцикле – это всегда инстинктивно резкое нажатие на ручку тормоза. Но учтите, что при резком торможении сила, держащая мотоцикл в равновесии ослабнет, в результате вы потеряете устойчивость и упадете.

Для стабилизации мотоцикла приучите себя дополнять переднее торможение задним колесом, т.е. тормозите обоими тормозами попеременно. При этом переднее колесо будет выполнять основную тормозную функцию, а заднее – способствовать стабилизации байка и коррекции движения. Все вышеописанные принципы в полной мере применимы и для ситуаций с плохим сцеплением колес с дорогой (мокрый асфальт, песок и проч.).

Но есть и некоторые особенности:1)уменьшение коэффициента сцепления  ведет к снижению общей тормозной силы;2)перераспределение массы системы райдер-байк незначительно, и это значит, что заднее колесо, наравне с передним, продолжает иметь большую площадь контакта с дорогой. Из этих особенностей есть 2 следствия, которые стоит учесть: тормозной пути увеличивается в 3-5 раз и следует в большей степени задействовать задний тормоз.

Никогда не тормозите, выполняя поворот на мотоцикле. Ни задним, ни, тем более, передним тормозом. Этим вы будете способствовать выводу мотоцикла из поворота и к критичному снижению его устойчивости.

Если вам нужно снизить скорость, делайте это до захода на поворотную дугу. А сам поворот проходите правильно, т.е. с ускорением.

При торможении пятно контакта становиться больше  в виду деформации покрышки, чем больше пятно контакта, тем больше  тормозное усилие можно реализовать:

F_тр- сила трения

k - коэффициент сцепления

N - масса, приложенная к колесу

2.8. Русанов Александр Владимирович – заслуженный тренер Республики Казахстан по мотоциклетному спорту.

В начале нашего исследования была поставлено такая задача как:  связаться со спортсменом из сферы  мотоспорта. И вот в ходе нашего исследования я познакомилась с основателем Карабалыкского мотоциклетного спортивного клуба «Rosomaha 43». Было проведено интервьюирование, в ходе которого Александр отвечал  на заготовленные мной вопросы, которые непосредственно связаны с физикой в мотоспорте.

Александр Владимирович родился в 1981 году в апреле в Удмуртии. Жил в полной семье, есть братья. Александр женат,  имеет двоих сыновей.  Старший Андрей пошел по стопам отца, с 5 лет освоил управление мотоциклом. В свои 13 лет профессионально занимается мотоспортом. И имеет  звание кандидата в мастера спорта. С детства Александр был увлечен техникой, в том числе и мотоциклами. У отца был байк, на котором Саша освоил азы управления мотоциклом. В 13 лет его заинтересовало экстремальное вождение мотоцикла. И его отец отдал его в  мотоциклетный спортклуб.

В 13лет он получил звание, кандидата в мастера спорта, а в 31 год стал мастером мотоциклетного спорта по итогам Чемпионата Республики Казахстан по мотоспорту, заняв первое место. В 2007 году на базе Карабалыкского ДОСААФ «Отан» создал клуб мотоциклетного спорта, который носит название «Rosomaha 43»(первоначальное название «Rosomaha 43- Отан»)

Александр рассказал нам секреты управления  мотоциклом:

- что такое мотокросс? - мотокросс это гонки по пересеченной местности  с разным классом двигателей, в зависимости от мастерства  либо возраста.

-Каков принцип мотокросса? - принцип мотокросса быстрой войти в поворот развернуться и уйти с поворота. Если кто-то думает что мотокросс  это «чем ты лучше прыгаешь на трамплинах, тем ты быстрее едешь на мотокроссе» это ошибочное мнение. По большому счету  в 70% прыжок это то время когда спортсмен отдыхает в мотокроссе ему не надо держаться  за мотоцикл, он вылетел, расслабился, летит отдыхает. Когда райдер приземляется он начинает опять  свою спортивную работу, т.е. ехать поворачивать. Бороться с мотоциклом, бороться с грунтом.

-как правильно рассчитать расстояние начала разгона для прыжка?

-Расстояние разгона соответствует  расстоянию полета во фристайле. Т.е если ты прыгаешь 20 метров то ты с 20 метров разгоняешься – по такой формуле рассчитывается скорость.

-как правильно ездить (вставать) на заднее колесо?

-езда на заднем колесе. Перенос тела тоже самое получается перенос тела назад спортсмена. Можно с рывком его сделать можно на ходу его сделать т.е.  уже на развитой скорости, уходишь в положение «Оттяжка»  открываешь ручку газа и открытием ее больше меньше регулируешь  положение мотоцикла. Медленная езда на заднем колесе. Если медленно ездить на заднем колесе у нас получается, можно либо медленно двигаясь либо вообще из положения стоя, в стоячем положении стоит мотоцикл ты  за счет резкого отпуска сцепления  и открытия  ручки ты подымаешь мотоцикл на заднее колесо. При этом  правую ногу держишь на рычаге заднего тормоза.

 Когда мотоцикл у тебя хочет перевернуться  вместе со спортсменом назад, чтоб этого не произошло  в этот момент, т.е. это уже чистой воды «Вилли» называют его Американцы , ты получается, едешь на балансе, часто его этот баланс применяют в BMXвелосипедах, потому что у них нет ни газа ни тормозов  они дергают свои велосипед  назад и туда сюда перемещаясь за счет этого  и уже заложенной скорости велосипеда они встают на заднее колесо.  Так же и на мотоцикле, если у тебя мотоцикл начинает падать ты открываешь ручку газа, и он у тебя начинает переваливаться и тогда нажимают на рычаг  заднего тормоза, что бы найти равновесие и наклонить мотоцикл вперед.

- как осуществляется езда или остановка на переднем колесе?

-езда или остановка на переднем колесе, набирается скорость мотоциклом  нужная  или при какой привык спортсмен  выполнять данный трюк , потом перемещает  свой вес к передней части мотоцикла, даже практически  веся на рулем, зажимает передний тормоз  и подкидывает его,  ловит баланс.

-юз заднего колеса, что это?

- Юз – это скольжение колеса по покрытию дороги. Управление юзом - вес тела переносишь на переднюю, часть мотоцикла, пальцем правой руки поджимается передний тормоз, чтобы колесо было натружено. В это время задним колесом за счет накрытия акселерата ты регулируешь  оборот и тем самым управляешь юзом, чтобы юз был в лево или в право, соответственно в ту или иную сторону ты отклоняешь туловище спортсмена.

- нужно ли, подготавливать мотоцикл перед заездом?

-подготовка мотоцикла? Конечно нужна, мотоцикл осматривают в целях безопасности. Осматриваются ножки, на которых стоит спортсмен, лапки переключения, лапки тормозов,  тросики,  спицы, колеса. Колеса качаются в зависимости выполнение прыжков либо в зависимости от почвы по которой будет ехать мотоцикл. Если почва более мягкая то колесо будет накачиваться чуть слабже, чтоб он не так сильно проваливался, и лучше был зацеп. Ну допустим это мои такие «Примочки», которыми я пользуюсь.

- были ли у вас травмы в результате падения?

-да были, вот буквально несколько  лет назад я в ходе тренировки получил серьезную травму ноги.

-какова была ваша ошибка?

-во время тренировки, мне нужно было перепрыгнуть через сцену, а так как сцена была  по ширине намного меньше моего тренировочного расстояния, я по привычке открыл ручку газа на полную, и не рассчитав этого расстояния я перелетел приемник. Упав на асфальт находясь в шоке я не понимал, что произошло. В итоге у меня было смещение позвонков, открытый перелом лодыжки и голени.

- как давно это было?

- это было в 2013 году летом

- как долго вы восстанавливались?

- в течении года я восстанавливался, и уже в 2014 году я сел на мотоцикл, но не о каких серьезных заездах и трюках не могло быть и речи. А уже сейчас я участвую в заездах и конечно же не обходиться без Мотофристайла.  «…после очередной серьезной травмы ,вердиктов врачей что ты уже не будешь прежним, ты лежишь в гипсах принимая обезболивающие что бы уснуть и думаешь-" Саня может хватит! у тебя жена ,дети! ты им нужен живой и здоровый ! и кажется:- да на этот раз завяжу уже точно. Но проходит время, заканчивается долгий курс реабилитации, боль утихает ,кости срастаются ,обдумана ошибка из за которой травмировался и ты начинаешь косо посматривать в сторону своего мотоцикла , появляется желание его зависти ,послушать родной рев мотора . Потом ты утешаешь себя мыслью -"я просто буду ездить как чае-воз, не за кем не гонятся и высоко не прыгать , но на первой тренировке ты начинаешь прислушиваться к своему организму , мотоциклу к их поведению - "А может еще не стерлись мои покрышки ? " -думаешь ты вспахивая землю своим колесом ,и начинаешь открывать ручку газа все сильней и сильней и появляется лихорадочный блеск в глазах, в голове нет ничего кроме -"поворот, разгон, трамплин ,полет ....", и понимая что ты еще что то можешь, начинаешь ставить себе новые спортивные задачи. А потом приезжаешь домой и говоришь - ИЗВИНИТЕ !!! в этот раз завязать, опять не получилось ........»

-дорого ли обходиться содержание спорт-байка?

-Мотогонщику. Мотофристайлеру приходиться содержать транспорт, который будет перевозить, твои транспорт на котором ты непосредственно выступаешь, соответственно, если ты сам не механик  ты должен еще содержать механика  который будет обслуживать твой транспорт.

-поддерживается  ли этот вид спорта в Казахстане?

-Данный вид спорта в Казахстане как таково не поддерживается, потому, что в основном в большинстве случаев такого типа соревнования либо заезды спонсируются заводами изготовителями. Сейчас лидируют  в этом Япония, Honda,  Suzuki, Yamaha вместе с ними идет на равных немецкий КТМ.

Заключение

         В результате  выполнения  данной работы у меня расширились знания по физике. Я обновила знания разделов динамики и кинематики, что помогло мне понять роль физических сил в нашей жизни. Проведя анкетирование среди мотолюбителей,  и подведя его итог, нами были решены ранее  поставленные задачи,  выявить роль физики в мотоспорте, и  историю мотоциклетного спорта.

По дополнительным  источникам изучила историю  происхождения мотоциклетного спорта, эволюцию мотоспорта, виды  спортивных мотоциклов.

Познакомилась с заслуженным тренером РК по мотоциклетному спорту Русановым Александром Владимировичем.  У него было взято интервью, в котором он рассказал мне секреты управления мотоциклом. Исходя из собственного опыта, имея серьезную травму, поделился рекомендациями правильного управления мотоциклом на треке.

Установили связь физики и мотоспорта  в прохождении поворотов и торможении. Нужно учитывать при торможении поверхность дорожного покрытия и коэффициент трения, а  при прохождении поворотов суммирующую силу притяжения байка и райдера и центробежную силу, ось поворота колеса.

Список использованных источников

1.     Учебник 7 класс, А.В.Перышкин  издательство «Дрофа» 2001

2.     Учебник 9 класс, Б.Б.Буховцев, Ю.Л.Климович, Г.Я.Мякишев, издательство «Просвещение» 1986

3.     Учебник  9 класс, Р.Башарулы, Д.Казахбаева, У.Токбергенова, издательство «Мектеп» 2013

4.     Учебник 10 класс, Н.М.Шахмаев, С.Н.Шахмаев, Д.Ш.Шодиев, издательство «Просвещение»1994

5.     Youtube – канал «В шлеме»

6.     www.wikipedia.org

7.     Методические Рекомендации, А.В.Русанов , 2015

8.     Газета ФН «21.04.2016г»

9.     www.motoroller. Su

10. www.volgamoto-ru

11. www.auto-market.com.ua

 

Аннотация

на научный проект Беккель Татьяны на тему «Силы в мотоциклетном спорте».  Научный проект направлен на разработку рекомендаций по управлению мотоциклом в мотоспорте, применяя знания физики. В теоретическом разделе раскрыты теоретико – методологические аспекты законов Ньютона, сил трения, скольжения, контрруление, поворот, торможение. В аналитико- конструктивной части выявлены особенности управления мотоциклом, исследован уровень использования физических сил при повороте и торможении. Предложены рекомендации начинающим спортсменам по совершенствованию вождения мотоциклом без травм.

Аңдатпа

ғылыми жоба Беккель Татьяна "". Ғылыми жоба бойынша ұсынымдарды әзірлеуді басқару мотоцикл мотоспорте қолдана отырып, білім физика. Теориялық бөлімде ашылған теориялық – әдіснамалық аспектілері Ньютон заңдарын, күштер, үйкеліс сырғанау, контрруление, бұрылу, тежеу. Бұл аналитикалық - конструктивті бөліктері анықталды басқару ерекшеліктері мотоцикл, зерттелді пайдалану деңгейі физикалық күштердің бұрылуы кезінде және тежеу. Ұсынылған ұсынымдар жаңа бастаған спортшыларға бойынша жетілдіру жүргізу мотоцикл жарақатсыз.

Abstract

for a research project, Beckel Tatiana on the theme " Force in motor sports." The scientific project aims to develop recommendations for the management of the motorcycle in motorcycling, applying knowledge of physics. In the theoretical section deals with theoretical and methodological aspects of Newton's laws, forces of friction, sliding, countersteering, turning, braking. In analytical and constructive part of the features of a motorcycle, we investigated the level of use of physical forces when turning and braking. Proposed recommendations for young athletes to improve driving a motorcycle without injury.