тезисы исследовательской работы по физике и биологии

Балацан Екатерина Андриановна,
ученица 9 класса А
МОУ «Гимназия №1»
г. Калачинска
Омской области
Руководитель:
Оленич Галина Геннадьевна
учитель биологии,
Марышев Михаил Борисович,
учитель физики
Изучение взаимосвязи двигательной активности человека и работы
опорно-двигательной системы
Так получилось, что биология и медицина не попали в разряд точных
наук. Предмет, который они изучают, - живой организм – так сложен и
многообразен , что точно описать все его характеристики и закономерности
невозможно без помощи других наук. Так физика позволяет исследовать
основы жизни более глубоко. Например, законы физики помогают так же
более точно охарактеризовать движения человека.
Мы предположили, что если изучить взаимосвязь двигательной
активности человека и работы его опорно-двигательной системы с точки
зрения физики, то можно определить пути и пределы совершенствования
своих физических возможностей.
Для выяснения этого был проведен эксперимент. В эксперименте приняли
участие 20 человек девятиклассников: 10 девушек, 10 юношей. Все
участники эксперимента
были одинакового возраста,
имели вес
в
соответствии с возрастной нормой, укладывались в норматив выполнения
бега на дистанцию 60 м, который существует для данной категории (пол и
возраст).
Анализ результатов показал, что чем больше вес и выше мощность
человека, тем меньше время, затраченное для прохождения дистанции. При
равном весе мощность при выполнении упражнения выше у учащихся,
занимающихся физической культурой систематически.
Сравнение изменений результатов мощности продемонстрировало
прямую зависимость мощности от веса, а так же то, что изменение мощности
происходит интенсивнее у тренированных учащихся. Исключение составил
лишь один юноша, который обладал большим весом и мощностью, но
результат его был невысокий и спортом он не занимался. Следовательно,
необязательно для достижения высоких результатов иметь большой вес.
Тогда как и на что ориентироваться?
Был рассчитан показатель мощности на единицу массы для каждого
человека. Сравнения мощности, приходящейся на 1кг массы тела, четко
отразили закономерность:
у учащихся, занимающихся спортом, данные
показатели выше среднего, а у нетренированных учащихся – ниже среднего.
И
это
соответствует
Следовательно, важно
достижениям
для достижения
в
спортивных
упражнениях.
высоких результатов в спорте
добиваться не большого веса, а высокой мощности на единицу массы. Это
достигается тренировками.
В спорте важно сохранить физическую работоспособность в течение
длительного времени, с одной стороны, и, с другой стороны, сделать так,
чтобы за время отдыха утомление полностью исчезало.
Изучение влияния величины нагрузки, ритма работы, качества отдыха
на развитие утомления стало второй составляющей нашего исследования.
Изменение величины нагрузки показало, что чем меньше груз, тем
позже наступает утомление. Однако, выполненная работа значительно
меньше, чем при средней нагрузке. Работа, выполненная при большей
нагрузке больше, чем при среднем варианте, но утомление мышц наступает
быстрее. Поэтому, самый эффективный вариант – средняя нагрузка.
При редком ритме утомление наступало позднее при меньшем числе
движений и работе. Частый ритм позволял выполнить большую работу, но
утомление наступало быстрее. Оптимальный вариант – средний ритм работы,
так как он позволяет сохранить работоспособность мышц дольше,
и
выполненная работа незначительно уступает показателям, полученным при
частом ритме.
Исследование на эффективность активного и пассивного отдыха
позволило сделать вывод о том, что активный отдых лучше пассивного, так
как снятие утомления идет лучше и работы выполняется больше.
Еще одна проблема опорно - двигательного аппарата – свод стопы. Для
исследования были взяты два юноши. Один не имел плоскостопия, а у
другого по медицинским показаниям наблюдалось плоскостопие. Он
испытывал боли при беге прыжках.
Измерение свода стопы показало, что первый имел его в размере 5см, а
другой – 1 см. вес у обоих был 60 кг. При движение человека центр тяжести
поднимается в среднем на 10 см, поэтому при ходьбе стопа человека должна
гасить потенциальную энергию. Эта энергия гасится работой силы
упругости, равной этой энергии.
Поэтому чем больше свод стопы, тем меньше сила упругости,
возникающая в стопе. Следовательно, человеку с плоскостопием труднее
передвигаться с большой скоростью, так как он испытывает боль в ступне и
высоких результатов в спортивных видах, где заняты ноги ему не достичь.
Итак, для достижения высоких результатов в спорте важно добиваться
не большого веса, а высокой мощности на единицу массы. Это достигается
тренировками. При построении тренировочного процесса необходимо
выбирать среднюю нагрузку, средний ритм работы, менять нагрузку на
разные группы мышц. Необходимо так же учитывать величину свода стопы
человека.