МАТЕМАТИКА И СПОРТ

Учитель математики Л.В.Толкачева

СПб  ГБПОУ «Училище олимпийского резерва №1»

Математика и спорт…вроде ничегообщего, казалось бы, они далеки друг от друга, многим людям занятия  точными науками и спортом представляются малосовместимыми.Некоторые ребята считают, что спорт незначительно соприкасается с математикой, и чтобы стать известным футболистом или сноубордистом, необязательно хорошо разбираться в математике, но с первого класса учителя математики и родители внушают нам совсем иное: «Математика необходима во всех областях.Кто с детских лет занимается математикой – воспитывает в себе настойчивость, развивает внимание, тренирует мозг и упорство в достижении цели.»

А как же математика? Она может обойтись без спорта? Наверное, нет! Хотя часто среди способных и умных школьников встречается несколько пренебрежительное отношение к физической культуре, к спортивным играм, к регулярным физическим нагрузкам. Большинство школьников не имеют устойчивого интереса к занятиям физической культурой и не осуществляют систематический контроль уровня своего физического развития. Но мно­гие представители различных наук и, в частности, матема­тики и физики с большим вниманием относятся к своим спортивным занятиям. Они знают, что за­нятия спортом способствуют гармоническому развитию лич­ности, что спорт закаляет человека физически и духовно, воспитывает потребность в формировании здорового образа жизни.

Ни для кого не секрет, что занятие спортом благотворно влияют на умственную деятельность и психику человека, укрепляют его волю. Этот факт бесспорен для многих ученых, занимающихся плаванием, теннисом, бегом, лыжами, альпинизмом.

Если сравнить детей, получивших физическое воспитание, с детьми, которые не увлекались спортом, то можно заме­тить, что первые легче   преодолевают   трудности   в   жизни, учебе, успешнее борются с болезнями.

Хорошо известно, что спорт является неисчерпаемым ис­точником весьма интересных и трудных проблем, к которым имеют прямое отношение многие науки, в том числе и математика.

Вопрос, как видим, оказался интересным и неоднозначным, поэтому я решиларазобраться, как связаны спорт и математика? Ясчитаю, что эта тема актуальна, особенно сейчас после 22 Зимней Олимпиады в Сочи, она имеет большой практический и теоретический интерес.

Цель работы:выяснить, как взаимосвязаны математика и спорт.

Задачи:

µ      Систематизировать и обобщить знания о взаимосвязи математики и спорта;

µ      Привести примеры применения математики в различных видах спорта;

µ      Показать значимость и актуальность этой взаимосвязи на данном этапе развития нашего общества;

µ      Оформить полученные данные с помощью наглядной интерпретации информации.

В исследовательской работе собраны и проанализированы статистические данные об отношении учащихся нашей школы к спорту; о причинах, побудивших учащихся заниматься спортом или отказа от занятий спортом.Вся информация наглядно представлена в виде диаграмм.

Поклонникам интеллектуальных игр полезно знать, что в спорте и спортивных играх ум, образование, расчет — вещи далеко не лишние. Математические методы все шире используются в спорте. Трудно себе представить, сколько еще нерешенных проблем возникает при рассмотрении взаимодействия мяча и ракетки, мяча с грунтом или травой.

«О, Спорт – ты мир!» - всем знакомое изречение, каждый может сказать,что спорт несет мир всем. Разнообразные виды спорта находятпоклонниковсреди всех возрастов.Зафиксировать, сравнить и записать результат возможно только при помощиматематики! И так, что же такое математика?

Математика – это наука, которая изучает величины, количественныеотношения и пространственные формы. Математика царица всех наук.Математика невозможна без цифр. Мы повсюду видим использование натуральных чисел в любых видахспорта. В каждом соревновании ведется счет на время. Без счёта нет и игры.В математике жизнь спорта.Давайте рассмотрим некоторые примеры:

Любой вид соревнований на скорость (бег, плавание, автогонки и др.) подразумевают подсчет результата в часах,минутах, секундах, а время у нас записывается ЦИФРАМИ! Разницамежду результатами - это простейшие арифметические действия!В игровых видах спорта (футбол, баскетбол, теннис, водное поло и др.)счет идет на очки. В баскетболе, например, заброс мяча в корзину соштрафного даёт 1 очко, с игры из-под кольца- 2 очка, с 6-метровой линии-3очка. А очки — это тоже ЦИФРЫ! Разница между очками естьматематическоевычисление.В таких видах спорта как гимнастика, фигурное катание, прыжки в водуподсчет результата ведется с помощью баллов. Баллы даются судьями завыполнение того или другого элемента. И опять кто набрал больше баллов,помогает определить математика!

При помощи математического инструментария немало интересных закономерностей математики обнаружили в спорте.В числе прочего математики объяснили, почему левши имеют преимущество при игре в бейсбол.

Левши имеют преимущество при игре в бейсбол. Такое заключение сделали американские ученые после обработки статистических данных об игроках и анализа правил этой игры.

Ведущая левая рука дает преимущества как игроку, кидающему мяч (питчер), так и тому, кто его отбивает (битер). Так, если и питчер, и битер - правши, то последнему для того чтобы отбить мяч необходимо следить за ним глазами, так как мяч появляется из-за левого плеча битера. Когда отбивающий - левша, он видит мяч, брошенный питчером-правшой, гораздо лучше, так как тот летит прямо на него.По правилам бейсбола, после того как битер отбил мяч, он должен бежать на так называемые базы - определенные участки поля, где расположены подушки, до которых битер должен дотронуться. Непосредственно после своего удара он бежит на первую базу, если битер правша, то после удара по мячу он разворачивается по направлению к третьей базе. Для того чтобы бежать к первой, он должен поменять свое положение. Движущая сила удара битера-левши разворачивает его как раз к первой базе. Подсчитано, что выигрыш во времени для битера-левши составляет около одной шестой секунды.Преимущество питчера-левши заключается в следующем: во время броска он видит бегущих игроков не через плечо, а прямо. Питчер должен видеть игроков противоположной команды, так как они могут попытаться украсть базу - перебежать на следующую базу в момент подачи. Чтобы не допустить "воровства", питчер должен кинуть мяч игроку из своей команды, стоящему на базе.

Косвенным доказательством правомерности теории американских ученых может служить статистика. Так, левой рукой как основной пользуются около 10 процентов жителей Земли. В то же время, среди бейсболистов процент левшей существенно выше - около 25 процентов.

Вывели связь между длиной пятки и спринтерскими качествами спортсмена

Группа исследователей установила, что спринтерские качества спортсмена зависят от длины его пятки. В своей работе, ученые показали, что чем меньше расстояние между лодыжкой и ахилловым сухожилием, тем эффективнее используется энергия при беге.

Ахиллово сухожилие расположено на задней стороне лодыжки и соединяет мышцы икры с пяткой. Исследователи предположили, что эффективность использования энергии при беге зависит от того, сколько энергии может быть запасено в сухожилии. Когда нога бегуна ударяется об землю, сухожилие сокращается, запасая энергию, которая высвобождается при подъеме ноги от поверхности.

Используя математическую модель ноги, ученые показали, что количество запасаемой энергии в первую очередь зависит не от механических свойств сухожилия, а от расстояния от лодыжки до сухожилия. Чем оно меньше, тем меньше энергии требуется спортсмену для того, чтобы бежать с той же скоростью.

Чтобы подтвердить свое предположение, авторы работы изучили физические характеристики 15 профессиональных бегунов. Исследователи измеряли расстояние от лодыжки до ахиллова сухожилия, а затем определяли уровень потребления энергии спортсменами при беге на беговой дорожке со скоростью 16 километров в час. Результаты показали, что чем меньше была "пятка" бегуна, тем меньше кислорода его организм поглощал во время эксперимента. То есть, спортсмены с "маленьким размером" более эффективно использовали энергию.

Определили идеальную форму шара для гольфа и разработали наиболее эффективную тактику удара клюшкой.

Идеальный удар клюшкой по шару для гольфа лучше всего описывается математической моделью маятника. К такому выводу пришел математик, анализировавший характеристики ударов, выполняемых игроками мирового класса. Ученый обратил внимание, что при ударе (но не при замахе) клюшка всегда движется с постоянной скоростью. Кроме того, время, которое длится удар, не оказывает существенного влияния на скорость шара. Наконец, замах назад занимает приблизительно в два раза больше времени, чем движение клюшкой вперед.

Все эти особенности лучше всего описываются поведением маятника. Такая модель хорошо объясняет и другие характерные свойства ударов в гольфе, например, тот факт, что чем больше замах назад, тем больше будет скорость клюшки при ударе по шару.

По мнению ученого, игроки в гольф инстинктивно подстраивают свои действия под модель маятника, когда раскачивают клюшку вперед-назад, примеряясь перед ударом.

Подводя итог проделанной работы, можно сказать, что связь математики и спорта определена. Математика — очень важный предмет в нашей жизни и в спорте. От нее мысли развиваются быстрее и решения принимаются правильнее.

По результатам работы я сделала следующие выводы:

·         Ни один вид спорта не обходитcя без математики.

·         Так как в спорте присутствует и порядок, и мера, математика для него не может быть сторонней наукой.

·          Если правильно применять знания математики, то можно достичь высоких

результатов в спорте.

·         Ребята, которые имеют успехи по математике, также успешны и в спорте.

·         Наглядное представление данных дает повод для глубокого размышления над изучаемыми вопросами.

Литература

1. Л.Е. Садовский, А.Л.Садовский «Математика и спорт» /М., «Наука»,1985

2. Интернет- ресурсы:

http://ikatkov.info/adv_Skis.html

http://genius.pstu.ru/file.php/1/pupils_works_2012/Ovseichuk_Alena.pdf

http://www.slideboom.com/presentations/

http://www.princetennis.ru/tennis01/matematika-v-sporte.php

Скачано с www.znanio.ru