ФИЗИКА НА СПОРТОТ

Меѓупредметно интегрирање на содржините ФИЗИЧКО И ЗДРАВСТВЕНО ОБРАЗОВАНИЕ и ФИЗИКА

Една од клучните врски помеѓу овие два наставни предмети се физичките величини и нивните единици мерки.

Должина

            Една од основните величини која најчесто ја мериме е должината. Употребуваме разни единици мерки за должина за да ја опишеме местоположбата на игарачот, колку далеку шутира топка, колку високо или далеку скока, фрла ѓуле или  колку долги патеки истрчува….. Должината е важна величина во многу спортови а ја користиме кога го опишуваме просторот во кој има движење.

Основна единица мерка за должина е метар (m). Во секојдневието најчесто ја употребуваме  поголемата единица мерка за должина, километар (km) = 1000 m, како и за помалите, сантиметар (cm) = 0,01m (или 1m = 100 cm) и милиметар (mm) = 0,001 m (или 1m = 1000 mm).

Изминатиот пат или траекторијата на движење на автомобилот претставува скаларна а поместувањето векторска големина. Изминатиот пат е крива линија,  а поместувањето е права линија.

Како (изведени) просторни величини, се следниве: Површина со единица мерка квадратен метар (m²)

и волумен со единица мерка кубен метар (m³).

Време

           Во тркачките дисциплини времето игра важна улога. Атлетичарот, велосипедистот, автомобилистот, кајакарот… кој има најкусо време од стартот до целта е победник.

Времето е величина која е вградена во правилата на игра: времетраење на натпревар, времетраење на тајм-аут, времетраење за да се изведе накој потег, скок и др.
            Времето се мери во секунди, минути, часови, денови, седмици, месеци, години, децении, векови и милениуми. 

Основна единица мерка за време е секунда (s).

Во секојдневието почесто се употребуваат поголемите единици мерки од секунда: минута (min) – 1 min = 60 s, час (h) – 1 h = 60 min, како и помалите единици мерки како што е милисекунда (0,001 s) и микросекунда(0,000 001 s).

Маса и инерција

            Како сите тела во природата, така и спортистите настојуваат да ја запазат состојбата на мирување или движење. Тешко им е да го започнат трчањето или да го запрат во одреден момент. Во механиката ова својството на спортистот се нарекува   инерција.

Мерка за инертност на спортистот е неговата маса. Што поголема маса, потешко ќе се придвижи или запре.

Единица мерка за маса е килограм (kg).

Поголема единица  од килограм е тон (t) = 1000 kg, а помал од килограм е грам (g) = 0,001 kg, (1 kg = 1000 g) и милиграм (mg) = 0,000001 kg (1 kg = 1000000 mg)

Брзината и забрзувањето Брзината е изминат пат (поместување) за одредено време (v=s/t) Единица мерка за брзина е метар во секунда (m/s), Често пати за единица брзина се користи километар на час (km/h), каде 1 m/s = 3,6 km/h или обратно 1 km/h = 0,278 m/s. Забрзувањето претставува промена на брзината во одредено време a=v/t .

Единица мерка за  забрзување е метар во секунда за секунда или  метар во секунда на квадрат (m/s²),). Гравитационото однoсно земјиното забрзување е константно и изнесува приближно 9,81m/s²

Сила

Секоја сила претставува векторска големина и се карактеризира со интензитет, правец, насока и точка на дејствување.

Тежина на тело, реакција на подлога, триење и отпор на воздух или вода се надворешни сили кои постојано дејствуваат на човечкото тело, додека мускулната сила е внатрешна и единствена која е под контрола на централниот нервен систем. Силата во механиката поконкретно е дефинирана со вториот Њутнов закон. Таа претставува производ од масата  на телото и неговото забрзување кое е резултат на дејството на силата (F = m · a). Во меѓународниот метрички систем, единица мерка на сила Њутн (N), што означува производ од 1 kg маса и 1 m/s² забрзување (1 N = 1 kg  · 1 m/s²)

            Силите кои дејствуваат на човечкото или друго тело може да се прикажат во вид на дијаграм на сили, со што се добива појасна претстава за нивно дејство. Покрај интензитетот на силата кој се одредува со должината на векторот, на дијаграмот се прикажуваат правците, насоките и нападните точки на силите.

Тежината (G) претставува сила која е резултат на дејството на земјината тежа, односно гравитацијата или привлекувањето на телата кон центарот на земјата. Тежината на телата зависат од нивната маса и земјиното забрзување.

G = m · g, земјино забрзување g = 9,81 m/s².

Единица мерка за тежина е Њутн (N), а 1 kg маса има 9,81 N тежина.,

Тежината на телото е сила која дејствува врз подлогата или справата на кое е обесено телото а е еднаква со силата на тежата, односно гравитационата сила само кога телото е во мирување

            Тежиштето на телото или центарот на гравитација, односно центарот на маса претставува точка на која ако телото би и се потпрело или обесило ќе се одржи во рамнотежа.

Притисокот се дефинира како дејството на сила на одредена површина, односно p = F/Ѕ.

Тоа значи, ако се дејствува со иста сила на поголема површина, тогаш притисокот ќе биде помал во однос на дејството на истата сила на помала површина.

Единица мерка за притисок е Паскал (Pa = N/m²).

Најчесто  применувана величина во спортот е момент на сила. Моментот на сила е дефинирана како производ од силата и кракот на кој дејствува, каде кракот на силата е најкусото (нормално) растојание од центарот на вртење до правецот на силата.

На едно слободно тело (пример топка) ако дејствува сила надвор од тежиштето на телото (ексцентрично), тогаш ефектот на тоа дејство ќе биде транслација заедно со ротација, а ако дејството на силата е во тежиштето на телото (центрично), тогаш ефектот е само транслација.

Секое тело кое може да ротира околу една точка (O) што претставува центар на вртење или фиксна оска а ако силата дејствува надвор од оската, тогаш ефектот ќе биде само ротација.

Моментот на силата Mf е еднаков на производот од силата F и кракот “а” односно Mf = F · а.

Единица мерка за момент на сила е њутн-метар (Nm). Во спортот во важни величини спаѓаат : работа, моќност, потенцијална и кинетичка енергија и др.