Почему на лыжах не проваливаешься в снег
Перейти к содержимому

Почему на лыжах не проваливаешься в снег

  • автор:

Почему человек, идущий на лыжах, не проваливается в снег?

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.

решение вопроса

Связанных вопросов не найдено

  • Все категории
  • экономические 43,679
  • гуманитарные 33,657
  • юридические 17,917
  • школьный раздел 612,472
  • разное 16,911

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

Исследовательская работа «Почему без лыж проваливаешься в снег, а на лыжах – нет?»

Митрошина Елена Акиповна

Проблема: выяснить, почему без лыж проваливаешься в снег, а на лыжах – нет?

Цель: изучить, от чего зависит глубина погружения снег.

Задачи:

  1. Провести опыты по погружению в снег без лыж и на лыжах.
  2. Изучить понятие «давление», рассчитать мое давление на снег на лыжах и без них, рассмотреть примеры увеличения и уменьшения давления.
  3. Сформулировать вывод по проблеме.

Гипотеза: глубина погружения тела в снег зависит от массы тела, от силы с которой тело действует на снег, и от того в чем ты находишься на снегу.

Объектами исследования данной работы являюсь я, на лыжах, и без них.

Скачать:

Вложение Размер
issledovatelskaya_rabota.rar 2.09 МБ

Предварительный просмотр:

Я очень люблю зиму и снег! Мне нравится мчаться на лыжах. На уроках физкультуры мы часто ходим на гору, чтобы покататься на лыжах. Однажды, когда мы были на горе, я решил снять лыжи. И провалился в сугроб. Почему так получилось, я стал сильнее давить на снег или может я стал тяжелее, чем был на лыжах?

Я предположил, что глубина погружения тела в снег зависит от массы тела, и от силы с которой тело действует на снег.

Проблема: выяснить, почему без лыж проваливаешься в снег, а на лыжах – нет?

Цель: изучить, от чего зависит глубина погружения снег.

  1. Провести опыты по погружению в снег без лыж и на лыжах.
  2. Изучить понятие «давление», рассчитать мое давление на снег на лыжах и без них, рассмотреть примеры увеличения и уменьшения давления.
  3. Сформулировать вывод по проблеме.

Гипотеза: глубина погружения тела в снег зависит от массы тела, от силы с которой тело действует на снег, и от того в чем ты находишься на снегу.

Объектами исследования данной работы являюсь я, на лыжах, и без них.

  1. Изучение познавательной литературы
  2. Наблюдения
  3. Проведения опытов
  4. Работа с компьютером

По рыхлому снегу человек передвигается с большим трудом, глубоко проваливаясь в снег при каждом шаге. Но надев лыжи, можно идти по снегу, почти не проваливаясь. Почему так происходит?

Может быть, глубина погружения зависит от массы. Я решил проверить это предположение. Попросил брата пойти со мной на поляну, и измерить глубину погружения в снег. (Рис.1) Вот, что у меня получилось:

Опыт 1. Зависимость глубины погружения от массы человека (без лыж).

Масса человека, кг.

Глубина погружения, см.

Чем тяжелее тело, тем глубже оно проваливается в снег.

Опыт 2. Зависимость глубины погружения от массы человека (на лыжах). Рис.2.

Масса человека, кг.

Глубина погружения, см.

Все равно мой брат провалился в снег больше, чем я. Но в тоже время и я, и брат меньше провалились в снег на лыжах, чем без них. Значит, глубина погружения зависит не только от массы. Я решил спросить об этом у своей мамы. Она объяснила мне, что человек действует на землю, в данном случае на снег, с силой, равной весу человека. А глубина погружения зависит именно от веса тела и от того как тело соприкасается с поверхностью, то есть от площади соприкосновения. Мы вместе измерили площадь, которую занимают мои валенки и лыжи (Рис.3, Рис.4).

Площадь поверхности, см 2

Я понял, что чем больше площадь поверхности, которая соприкасается со снегом, тем меньше я проваливаюсь в снег.

  • чем больше вес тела, тем больше глубина погружения, и наоборот.
  • чем больше площадь соприкасающихся поверхностей, тем меньше глубина погружения, и наоборот;

Получается, что сила, с которой я давлю на поверхность, меняется, хотя вес моего тела остается неизменным. Эта сила, давящая на определенную площадь называется давлением. И давление можно рассчитать.

Я попросил маму, помочь мне, посчитать давление, которое я произвожу на снег без лыж и на лыжах (Рис.5). Мы использовали такую формулу:

р = , р – давление, P – вес тела, S – площадь поверхности.

Вес моего тела равен 280 Н, площадь поверхности в валенках – 414 см 2 . Поэтому давление равно 6763 Па.

Вес моего тела равен 280 Н, площадь поверхности на лыжах — 1530 см 2 . Поэтому давление равно 1830 Па.

Значит, глубина погружения зависит от давления, которое оказывает тело на снег. В валенках я оказываю давление на снег больше, чем на лыжах, и поэтому я проваливаюсь глубже.

Знание понятия «давление» имеет большое значение в жизни, так как иногда приходится увеличивать или уменьшать его. Чтобы увеличить давление, например, острее затачивают кухонные ножи, тем самым уменьшая площадь соприкосновения, резать, получается легче. Чтобы уменьшить давление, в технике используют гусеницы, вместо колес, увеличивая проходимость машин.

Почему человек идущий на лыжах не проваливается в снег?

Идя на лыжах человек не проваливается в сугробы снега потому что масса человека стоячего на лыжах равномерно распределяется по всей площади лыж, если человек на сугробе стоит без лыж, он проваливается потому что вся его маса давит на одну точку у которой очень мала площадь по сравнению с площадью лыж.

Снег достаточно рыхлый и если на его поверхности не образуется корочки наста, то человек в обычной обуви, даже в валенках, сразу проваливается в снег. Поэтому ходить в простой обуви по глубокому снегу очень сложно и небезопасно.

А вот человек на лыжах в снег не проваливается, хотя его вес при этом почти не меняется, даже чуть-чуть увеличивается.

Почему же лыжи не проваливаются в снег?

Оказывается вес человека равномерно распределяется на всю опорную поверхность. Если это ботинки — то на всю подошву, если это лыжи — то на всю лыжню. Площадь поверхности лыж намного больше площади поверхности ботинок и вес человека равномерно распределяется по этой площади. Давление на каждый квадратный сантиметр уменьшается и снег уже выдерживает это давление.

Не намажешь, не поедешь

Когда и где человек впервые встал на лыжи и помчался на них с ближайшего холма, доподлинно неизвестно. Зато с большой долей вероятности можно утверждать, что первыми лыжниками были охотники. Не очень-то легко было им целыми днями бродить в поисках добычи по глубокому снегу, да и быстро передвигаться не получалось. Вот и стали охотники придумывать разные приспособления для того, чтобы не вязнуть в снегу.

Вероятно, первыми лыжами были снегоступы — сплетённые из веток плоские продолговатые площадки, напоминающие дно корзинки. Скользить на такой штуковине невозможно, а ходить неудобно. Но всё же на плотном снегу ноги, обутые в снегоступы, не проваливались. Хуже, если снег рыхлый, увязнуть в нём было легко, а выбраться тяжело. Но охотники — народ сметливый, и вот кто-то из них догадался обтянуть снегоступы звериной шкурой, да не простой, а камусом — это часть шкуры лося или оленя, снятая с ноги. Шерсть на ней очень плотная и прочная, прилегает к коже, а шерстинки смотрят в одну сторону. Оказалось, что на обтянутых камусом снегоступах можно катиться с горки и взбираться на неё, потому что на спуске камус скользит, а на подъёме упирается в снег.

Однако камусов на всех не хватало, и оленей с лосями было жалко. Пришлось охотникам придумывать другие способы скольжения по снегу. Когда они встали на скользящие лыжи, точно не известно. Во всяком случае, самые ранние наскальные изображения лыжников датируются III веком до н.э., а первые упоминания о лыжах и лыжниках встречаются в скандинавских сагах VIII—IX веков.

Со временем у охотников появились деревянные лыжи, сначала прямые короткие и широкие, потом больше похожие на современные — сравнительно узкие и подлиннее. Дальше лыжи эволюционировали бы-стрее. У них загнулись носки, появились мягкие крепления в виде ремней, а потом и жёсткие крепления со специальными лыжными ботинками.

Ещё каких-нибудь 20—30 лет назад почти все лыжи были деревянными. Чтобы защитить дерево от влаги (она появляется не только от растаявшего снега, но и просто оттого, что в тёплом помещении на холодных лыжах образуется конденсат), лыжи сверху красили, а снизу смолили. Сейчас на смену деревянным лыжам пришли лыжи из пластика и комбинированные — из пластика и дерева. Пластиковые лыжи не намокают и лучше скользят. Для их изготовления сегодня используют не только пластик, но и композитные материалы, сплавы, древесину разных пород.

Некоторые любители лыжных прогулок считают, что с комбинированными и пластиковыми лыжами делать вообще ничего не нужно — встал и поехал! Это не верно. В отличие от деревянных лыж, пластиковым дейст-вительно не нужны ни шлифовка, ни смоление. Тем не менее новые лыжи из пластика нужно обязательно пропарафинить. Для этого специальным лыжным парафином (его можно купить в спортивных магазинах или заказать через интернет) натирают чистую сухую скользящую поверхность лыжи, затем специальным лыжным утюжком либо сильно разогретым лезвием ножа равномерно распределяют парафин по всей поверхности. Разогретый парафин расплавляется и заполняет все поры в пластике. Когда он остынет, излишки снимают пластмассовым скребком, а поверхность полируют специальной растиркой или жёсткой нейлоновой щёткой. После этого наступает очередь лыжной мази.

Первые лыжные мази появились сто лет назад. До них, чтобы лыжи лучше скользили и на них меньше налипал снег, использовали сало. Теперь у нас есть гораздо больший выбор.

Современные лыжные мази делятся на три группы. Первая, очень важная, — грунт. На грунте основная мазь держится хорошо и долго, а без грунта может за 3—4 часа катания полностью «сползти». Вторая группа — мази для скольжения. Они обеспечивают минимальный коэффициент трения между скользящей поверхностью лыжи и лыжнёй. Их используют, как правило, для смазки горных лыж и беговых лыж для конькового хода. Третья группа — мази для сцепления. Они выполняют сразу две задачи: с одной стороны, обеспечивают хорошее скольжение, с другой — при толчке «зацепляются» за лыжню. Именно поэтому профессиональные лыжники используют их для классического хода, а любители — практически всегда, ведь на обычной лесной лыжне коньковым ходом особенно не побегаешь.

Ещё мази различают по консистенции. И хотя такое деление во многом условно, стоит запомнить, что твёрдые мази рассчитаны на сухую морозную погоду, полутвёрдые — на температуру около ноля и жидкие — на плюсовую температуру. Интервал температур, а иногда и состояние снега, для которого предназначена мазь, проставляется на этикетке. Для обычной лыжной прогулки этой информации бывает достаточно.

Как правильно намазать лыжи? Начнём с того, что перед длительным походом лыжи нужно обработать грунтовым парафином. Стоит это делать и в начале весны, когда утром погода морозная и снег очень жёсткий. Для нормальной же ровной зимней погоды, мягкой свежей лыжни и недолгой прогулки грунтовать лыжи необязательно.

Мазь, как мы уже говорили, наносят на чистую и сухую скользящую поверхность лыжи тонким ровным слоем и тщательно растирают. Для катания классическим ходом носок и пятку лыж смазывают мазью или парафином на скольжение, а грузовую площадку (30—45 см в средней части лыжи) — мазью на сцепление.

Если же у вас лыжи с насечкой («зацепами» на скользящей поверхности грузовой площадки) — сейчас таких в продаже много, то они практически не требуют мази на сцепление. Тем не менее при тёплой погоде или на обледеневшей лыжне насечки с отдачей не справляются, поэтому приходится мазать даже такие лыжи. Кстати, идея делать на лыжах насечки, восходит ещё к камусу.

Когда уже на первых метрах лыжни становится понятно, что лыжи дают отдачу, то первое, что можно сделать, это добавить немного мази на сцепление на грузовую площадку. Если этого недостаточно, слегка увеличьте площадь нанесения мази в сторону носка лыжи. Если и это не устранит отдачу полностью, добавьте на грузовую площадку немного мази, рассчитанной на более тёплую погоду — на 2—4°С выше, чем основная мазь (у преду-смотрительного лыжника мази всегда с собой). Пусть уж лыжи чуть хуже скользят, зато не будет отдачи и прогулка не превратится в муку.

Подробности для любознательных

Как просмолить деревянные лыжи

Чтобы подготовить к зимнему сезону деревянные лыжи, их нужно просмолить. Кроме того, что смола защищает дерево от влаги, на просмолённой поверхности лучше держатся мази и парафины.

Первым делом покупаем в спортивном магазине специальную лыжную смолу. Одного тюбика на пару лыж хватит. Из двух консервных банок делаем водяную баню (см. рисунок). На водяной бане разогреваем лыжную смолу. Далее берём обычный утюг, аккуратно прогреваем скользящую поверх-ность лыжи и смазываем её горячей смолой. Чтобы смола лучше впиталась, проглаживаем лыжу утюгом. Когда первый слой смолы подсохнет, накладываем второй, а затем и третий. Просмолённая поверхность должна иметь густой тёмно-коричневый цвет.

Иногда, чтобы просмолить лыжи, их прогревают на открытом огне — над газовой плитой или паяльной лампой. Так вот, делать этого ни в коем случае не следует! Мало того, что опасно, так ещё смола на огне частично сгорает и образуется сажа, которая существенно ухудшает скольжение.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *