שמות המגישים: בת-אל בילר, סופי אמירזוייב ודיקלה אמיר.
ביה"ס: אורט
כרמים
תוכן
עניינים:
בעבודה זו אתם הקוראים הולכים למצוא ולגלות על ענף הספורט "החלקה על
הקרח" וכיצד ענף זה קשור בפיסיקה. עבודה זו כוללת הסברים נרחבים על ההחלקה
עצמה, ועל סוגי ההחלקה השונים כגון: החלקה אומנותית, הוקי קרח והחלקה מהירה. הקשר
של ההחלקה לפיסיקה ותמונות מגוונות להמחשה ואף ראיון עם זוכת האולימפיאדה של 1994
מרוסיה בהחלקה אומנותית על הקרח אשר מצאנו בעיתון רוסי בזמן חיפושינו הנרחבים
למידע נוסף על ההחלקה.
במשך עשיית העבודה חקרנו כמה שאלות חקר שונות
הקשורות להחלקה בפיסיקה.
בחרנו בענף ספורט זה מפני שמאוד עניין אותנו הקשר
שבין החלקה והנעל של המחליק לבין הקרח עצמו שכמובן יש בניהם חיכוך ואיך הציוד או
הלבוש יכולים להשפיע על ההחלקה עצמה ואיך החיכוך עם הקרח משפיע על מהירות ההחלקה.
הסתבכנו קצת בהכנת העבודה אבל התייעצנו, התקשרנו, ביררנו ולבסוף הבנו והסתדרנו עם
העבודה והתוצאה …, אתם הקוראים תחשבו ותגידו מה דעתכם?
במסגרת פרוייקט בפיסיקה בנושא מדע וספורט עשינו
עבודה על "החלקה על הקרח" וחקרנו על פיה את הקשר בין החלקה על הקרח
לפיסיקה, מדע וטכנולוגיה.
עבדנו על פי שלוש שאלות חקר- שניים מהם נוגעות
לפיסיקה בספורט והשלישית היא שאלה כללית על החלקה על הקרח.
אנו הבנו שיש קשר בין הידע המדעי לבין היכולת לשפר
את הישגי הספורטאים. אנו הכרנו את השפעת הידע המדעי ויישומו בטכנולוגיה של הספורט.
והבנו שיש מכשירים ואביזרים טכנולוגים המשפרים את הישגיי הספורט.
אנו מקוות שעבודה זו תצא מעניינת ומשביעת רצון. אנו
למדנו רבות מן העבודה ונהנינו לחקור על נושא זה מכיוון שאנו חושבות שהנושא מעניין,
מגוון ורב תחומי.
אנו מקוות שהקוראים אשר יקראו את עבודתנו ילמדו ממנה
קצת דברים שונים וחדשים שלא ידעו מקודם.
במהלך העבודה נתקלנו בקשיים, כמו זמני פגישה להכנת
העבודה, קשיים בהכנתה ובשיתוף הפעולה, אך בסוף התגברנו על הכל ועבדנו בשיתוף פעולה
מלא ומקוות אנו שהכנו טוב את העבודה. אנו אוהבות להחליק על הקרח כתחביב, בעקבות
העבודה נסענו למעלות ל"אחלקרח" להחליק וללמוד קצת יותר ואכן למדנו
והעמקנו. גילינו גם שההחלקה על הקרח יכולה להיות גם קצת מסוכנת ורצינית.
ההחלקה על הקרח הייתה נהוגה כבר בימי קדם בארצות
הצפון, ונשתמרו לנו מחליקים עשויים עצם, ששימשו לפני מאות שנים להחלקה על אגמים
קפואים. הראשונים שהחליקו על הקרח היו נורווגים ושוודים, שהתקינו לעצמם מחליקיים
מצלעות של פרות ומעצמות בעלי חיים אחרים, וקשרו אותם לכפות רגליהם ברצועות עור.
מחליקיים אלו אפשרו תנועה מהירה על פני נהרות ואגמים קפואים. מאוחר יותר החלו
להשתמש במחליקיים בעלי להבים ממתכת ופלדה, וככל שהצליחו להצר את להב המחליקיים, כך
גדלה מהירות ההחלקה. בימינו עשויים המחליקים מלהב פלדה, המחובר לסוליה של נעל
גבוהה. להב זה מתרומם מעט לפנים, ואילו צדו האחורי מסתיים לרוב
ב"שיניים" המאפשרות למחליק לבלום את תנועתו על ידי לחיצה על העקב. כאשר
נועלים שני מחליקיים כאלה, אפשר לעמוד על הקרח בשווי משקל וגם לנוע במהירות גדולה
ו"לצייר" צורות שונות על משטח ההחלקה.
ההחלקה על הקרח היא גם ספורט תחרותי ואולימפי שקיימים בו שלוש
סוגי תחרויות וצורות של החלקה: ההחלקה האומנותית ההחלקה המהירה והוקי קרח. שלושתם
ענפים רשמיים באולימפיאדות החורף.
החלקה
אומנותית- האליפויות העולמיות בהחלקה אומנותיות מתקיימות מאז
1896. במבחנים האישיים חייב כל משתתף לבצע תרגילים קבועים מראש ותרגילים חופשיים.
התרגילים כוללים קפיצות והסתחררויות, שבהן מנצלים המתחרים את מהירות הגבוהה שאפשר
להשיג על משטחי הקרח. ההחלקה האומנותית היא שילוב של ריקוד ואקרובטיקה בליווי
מוזיקה. אנגליה היא הראשונה שהנהיגה את ההחלקה האומנותית. החלקה אומנותית מתחלקת
לתרגילי חובה ותרגילי בחירה. תרגילי חובה מתחלקים לתרגילי יסוד ותרגילי דרגה
גבוהה. בתוכנית תרגילי החובה כלולים תרגילים מתוך הרצה וקפיצות. כל תרגיל מבוצע
ע"י המתחרה שלוש פעמים. בעד הביצוע מקבלים ציון מ- 0 עד 6. ציון זה יש להכפיל
במקדם הקושי הקבוע לכל תרגיל. מספר הנקודות שמקבל המתחרה על תרגיל הבחירה אינו
יכול להעלות על 2/3 מסכום הנקודות של תרגיל החובה. תרגילי בחירה, הבנויים ע"י
המתחרים, צריכים להימשך 5 דקות לגברים ו4- דקות לנשים. באולימפיאדות החורף נערכות
התחרויות בהחלקה אומנותית לגברים, לנשים ולזוגות.
החלקה מהירה-מקורה
של ההחלקה המהירה בהולנד, שבה החליקו במאה ה12- על התעלות הקפואות. במאה
ה19- החל ספורט זה להתפתח בארה"ב, בקנדה ובמדינות סקנדינביה. התחרויות נערכות
על מסלול קרח שאורכו 400 מטר ובו שני שבילים. בכל מקצע מתחרים שני מחליקים והדירוג
הסופי נקבע על פי הזמנים. המחליק שקבע את הזמן המהיר ביותר מבין כל המתחרים, הוא
המנצח. הגברים מתמודדים במסלולים שאורכיהם 500 , 1000, 1500, 5000 ו10000- מטר.
הנשים מתחרות ל500-, 1000, 1500 ו3000- מטר. בדרך כלל תחרויות אלה הן אישיות, וזמן
ההחלקה נמדד לכל אחד מהמתחרים בנפרד. עם זאת, כדי לעודד את התחרותיות, יוצאים
המחליקים לדרך בזוגות על מסלולי החלקה מקבילים, המצטלבים כבר בסיבוב הראשון, כדי
שהמתחרים יחליקו כולם בזה אחר זה. המהירות בתחרויות אלה עולה לעיתים על 40
קילומטרים לשעה. גרסה חדשה ומהירה עוד יותר היא החלקה על מסלול קצר שהוכנסה למסגרת
האולימפית במשחקי לילהמר 1994. בהחלקה מהירה מקובלים שני סגנונים: האירופאי
והאמריקני. הראשון מתבסס על ניתורים ארוכים (דחיפה מהקרח) עד כדי 20 מטר ומתאים
להחלקות ארוכות ובינוניות: 1500, 5000 ו10000- מטר. הסגנון האמריקני מושתת על ריצה
מהירה והוא יפה למרחקים קצרים: 100,200 ו500- מטר. ההתקפה על היריב כדי להדביקו
ולעברו נעשית בסיבובים: יד ימין נעה ושמאל כפופה מאחורי הגב. החזקת הגוף אחידה
בשני הסגנונים. המחליק על הקרח מכופף את הגוף נמוך ככל האפשר, כדי להתגבר על
התנגדות האוויר.
התחרויות בתחום זה מנוהלות כיום
בידי ההתאחדות הבינלאומית לתחרויות החלקה על הקרח והן מקיפות בעיקר יחידים וקבוצות
של חובבנים. שלוש הצורות העיקריות: תחרויות מהירות, תרגילי התעמלות של יחידים
וזוגות (על פי רוב בליווי מוסיקה) ובלט על הקרח.
הוקי קרח-
משחק זה הוא בין המהירים שבענפי הספורט. בהוקי קרח משחקות שתי קבוצות שכל אחת מונה
ששה אנשים: חלוץ מרכזי, שני רצים, שני מגינים ושוער. המשחקים נועלים מחליקיים וביד
כל אחת מהם מחבט. האובייקט דסקית העשויה מגומי קשה, קוראים לדסקית זו
"פאק". המשחק מחולק לשלושה מחזורים, שזמן כל אחד מהם 20 דקות ובניהם
הפסקות. בעזרת המהירות והחדות הוקי קרח נהפך לאחד מענפי הספורט הלאומיים והכי
פופולריים. משחק זה הוא משחק אולימפי .הוקי קרח הוא המשחק הכי פופולרי בקנדה כנראה
.הוקי קרח משחקים כפי ששמו מעיד עליו על פני הקרח. אורכו של המשחק 61 מטר ורוחבו
26 מטר והוא מחולק לשלושה אזורים.
מקדם חיכוך קינטי - יחס בין הכוח הדרוש כדי להזיז את הגוף
כשהוא כבר נע ובין משקלו של אותו גוף.
מקדם החיכוך במקרה זה הוא קטן מאוד. המחליקים נעים
על גבי משטח הקרח וישנו חיכוך, לכן החיכוך הוא חיכוך קינטי והוא פועל בכיוון נגדי,
כיוון המנוגד לכיוון התנועה.
משקל
- משקל
מציין את הכוח שבו מעיק גוף על תמיכתו, במקרה שלנו הגוף הוא המחליק והתמיכה שלו זה
הקרח עליו הוא מחליק. כיוונו של המשקל במנוחה הוא כלפי מרכז כדור הארץ (אנו
מזניחים בזה את השפעת הסיבוב של כדור הארץ).
כאשר זוהי החלקה אומנותית על הקרח כבר לא מדובר על
כוח הכובד למרות שברור שהוא עדיין קיים.
כוח נורמלי
- כוח
נורמלי הוא כוח אלסטי שנובע מתגובת התמיכה או המשטח לכובד הגוף שפועל עליו. כוח
נורמלי הוא כוח שיכול לקבל ערכים שונים זה תלוי בכוחות שפועלים באותו ציר. כוח
הנורמלי תמיד מאונך לתמיכה.
בהחלקה על הקרח ישנה התנגדות של ריצפת הקרח.
מסה * תאוצת כדור הארץ - התנגדות הגוף לשינוי תנועה (תאוצה) ולכפול
זאת בתאוצת הכובד שזה כאשר אין חיכוך כל הגופים נופלים בתאוצה קבועה ללא תלות
במסתם, תאוצת הכובד בקירוב היא- (
10). במקרה של ההחלקה על הקרח זה פועל כאשר המחליקים עושים תרגילים ותנועות
באוויר.
תשובת המחקר-
כאשר מחליק גוף מסוים על גבי גוף אחר, מפעיל כל אחד משני
הגופים הללו על הגוף האחר כוח של חיכוך במשטח המגע ביניהם. כיוונו של כוח החיכוך
הזה הפוך לכיוון תנועתו של הגוף ביחס לגוף האחר. למשל, כאשר מחליק גוף מסוים על
פני משטח של קרח משמאל לימין, פועל על גוף זה כוח חיכוך שכיוונו מימין לשמאל,
והגוף מפעיל על הקרח כוח שווה, שכיוונו משמאל לימין. כאשר נע גוף תנועה אופקית על
פני משטח, עומד שיעורו של כוח החיכוך ביחס ישר למשקלו של אותו גוף, כלומר , ככל
שמשקל הגוף גדול יותר, יגדל גם כוח החיכוך וכך גם להפך. אלמלא חיכוך לא היה קיים
האדם היה "מתחלק במקום" כפי שמתחלקים כאשר מנסים ללכת על הקרח, שכן מקדם
החיכוך בין רגל האדם ובין הקרח הוא נמוך ביותר.
החלק החשוב ביותר במחליקיים הוא הלהב. הלהב עשוי
מפלדה והוא מחובר לסוליה של נעל גבוהה. בצדו האחורי של הלהב ישנן שיניים המאפשרות
למחליק לבלום את תנועתו. הבלימה נעשית ע"י לחיצת העקב אחורנית. זוג מחליקיים
כאלה מאפשר יצירת שיווי משקל על הקרח, תנועה מהירה וכמובן ביצוע של סיבובים
מרשימים שמבוצעים בכוח הצנטרפוגה זאת אומרת גוף המסתובב במהירות עצומה כך שהוא
יכול להיצמד למשטח עליו הוא נמצא, לדוגמא- כשהמחליק, מחליק על הקרח ומסתובב סביב
עצמו במהירות עצומה, תנועה זו נקראת סחרור גמל ו- קפיצת לוץ, אז הלהבים של
המחליקיים נצמדים למשטח הקרח והמחליק אינו נופל מן משטח ההחלקה. הלהבים של
המחליקיים בנויים כך שהם מפעילים לחץ על הקרח, הקרח ניתך. בעצם בזמן ההחלקה אנו
נעים על פני קרום דק של קרח מותך.
וכאשר נוצר חיכוך בין המחליקיים לקרח פירורי הקרח נדבקים למחליקיים ונמסים,
כאשר הפירורים נמסים המים מרטיבים את הלהב ואז אפשר להחליק במהירות רבה יותר.
החיכוך ההתחלתי בהחלקה על הקרח הוא גדול יותר
מהחיכוך שבשעת התנועה וזאת משום שדרוש יותר כוח להתחיל את התנועה, כוח החיכוך תלוי
בכוח המצמיד את הגוף אל המשטח שעליו הוא נמצא. כאשר מחליקים על הקרח החיכוך הוא
קטן בגלל תנאי הסביבה הרי מחליקים על שיכבה של קרח.
כאשר שני דברים משתפשפים זה בזה, נוצר חיכוך. החיכוך
מקשה עלינו להניע דבר מה על פני משטח. ולכן, כאשר עלינו להניע דברים במהירות, אנו
מנסים להקטין אותו ככל האפשר. כאשר אנו רוצים להאט את מהירותו של חפץ מסוים, אנו
מוסיפים חיכוך, למשל תחילת תנועה בהחלקה על הקרח היא הגדלת החיכוך הפועל על הלהב
של הנעל. אם שני חפצים משתפשפים זה בזה במהירות גדולה החיכוך יוצר חום, החום ממיס
את הקרח והמחליקים, מחליקים על גבי משטח דק של קרח מותך.
תשובת המחקר- הציוד: הלבוש של המחליקים צריך
להיות קצר וצמוד מאוד כמו בגד גוף מכיוון שכך החיכוך עם האוויר קטן יותר והמחליק
זז במהירות רבה יותר. מחליקות צמרת לובשות חצאיות או שמלות קצרות והדוקות. מחליקי
צמרת לובשים בדרך כלל בגד גוף עשוי מיריעה אחת של חומר אלסטי. המחליקים מחפשים את
הדרך הבטוחה והמהירה ביותר שהם יודעים שגם הדבר הכי קטן מוריד נקודות מצד השופטים.
לכן ככל שלבוש המחליק יהיה צמוד המבנה האוויר דינמי משתפר ואז החיכוך עם האוויר
קטן וישנה זרימת אוויר טובה יותר.
מבנה הגוף החיצוני: ישנו
צורך בכך שמבנה הגוף יהיה מוצק ושרירי ויוכל לסבול את הקור ואת התנועה המתמשכת וכל
האלמנטים הנדרשים אחרי הכל מדובר בקרח ובקור אבל התנועות והתרגילים נעשים בקצב
מהיר מאוד לכן הגוף מתחמם מעט ואינו רגיש כל כך לקור.
מבנה הגוף הפנימי: כמו כן
לא כך מבנה הגוף החיצוני והציוד קובעים, גם יכולת המחליקים חשובה לא פחות. המצב
האירובי או האנאירובי של המחליק הוא הקובע את רמת הביצוע ולאחר מכן את רמת ההישגים.
הקואורדינציה בעת ההחלקה בין העין לתנועה חשובה מאוד. וגם האיברים הפנימיים של
המחליק כמו סיבולת לב ריאה שלו תהיה
גבוהה.
כל ההיבטים הפיסיולוגים האלה ואחרים חשובים לכל סוגי
ההחלקה מהוקי קרח ועד ההחלקה האומנותית לכן הרבה גורמים כרוכים כדי לשפר את רמת
הביצועים כגון הלבוש של המחליקים.
רמת אימונים: לקראת
התחרויות המחליקים מתאמנים בערך פעמיים ביום במשך 3 שעות במהלך כל השבוע. ובימים
רגילים הם מתאמנים 4-5 פעמים במהלך כל השבוע שעתיים לכל אימון. תקופת האימונים היא
לפעמים למעלה מ- 15 שנה. מתחילים להחליק מגיל 6 ואז ממשיכים ככל היותר. לכל מחליק
צריך להיות כישרון וניסיון אישי אשר אותו הוא מפגין מול הקהל בתחרויות.
טכניקה: כל תנועה צריכה להיות
ישרה וחדה. כאשר המחליק מחליק לבד או בזוג ישנם שני חלקים: תוכנית קצרה של תרגילי
חובה ותוכנית ארוכה (סגנון אישי).
בתחרויות ריקוד קרח יש שלושה חלקים: ריקוד חובה ,
תבנית ריקודים מקורית קבועה מראש וריקוד חופשי. בריקוד החופשי בוחרים מוסיקה ואת
התנועות ע"פ רצונם של המחליקים. במהלך התרגיל אסור להם להיפרד יותר מחמש
פעמים או ליותר מחמש שניות, ואין לבצע הרמות מעל לגובה הכתף.
ולסיכום
כדי שרמת ההישגים של המחליק תהיה גבוהה יותר ושיחליק
במהירות גדולה יותר, המחליק צריך להתמיד באימוניו, שתלבושתו תהיה הדוקה וצמודה
יותר לגוף, שמבנה גופו יהיה מוצק ושרירי ושסיבולת לב-ריאה שלו תהיה גבוהה ושגופו
יוכל לעמוד בקור בזמן ההחלקה.
בעבודתנו על החלקה על הקרח למדנו דברים רבים.
למדנו מושגים חדשים שמעולם לא שמענו עליהם וכעת
למדנו את פירושם. למשל- צנטרפוגה שפירושו גוף המסתובב במהירות עצומה כך שהוא יכול
להיצמד לשטח עליו הוא נמצא, לדוגמא- כשהמחליקן מחליק על הקרח ומסתובב סביב עצמו
במהירות עצומה אז הלהבים של המחליקיים נצמדים למשטח הקרח והמחליק אינו נופל מן
משטח ההחלקה. למדנו גם את המושג אוויר דינמי שפירושו מוזכר בתוכן העבודה. למדנו
עוד כל מני מושגים חדשים ומעניינים.
בעקבות שאלת החקר הראשונה הגענו למסקנה שכאשר נוצר חיכוך בין המחליקיים לקרח, פירורי
הקרח נדבקים למחליקיים ונמסים. כאשר הפירורים נמסים המים מרטיבים את הלהב ואז אפשר
להחליק מהר יותר.
בעקבות השאלות האחרות למדנו כיצד הציוד משפיע על
ההישגים של המחליקן, והגענו למסקנה שבעזרת חליפה הדוקה לגוף המחליקן מצמצם את
התנגדות האוויר.
למדנו עובדות חשובות אודות ההחלקה על הקרח וקשריה
לפיסיקה ולמדע.
אנו חושבות שההחלקה על הקרח יכולה להוות גם נושא
לימודי ולא רק כתחביב בשבילנו.
במהלך עשיית העבודה למדנו רבות על סוגי ההחלקה על
הקרח, ובפרט על ההחלקה האומנותית שהיא לפי דעתנו הכי מעניינת. למדנו כיצד להסתדר
אם עבודות חקר ובפרט עבודה (כמובן) בפיסיקה מכיוון שזו עבודת החקר הראשונה שלנו
בנושא זה.
מעשיית עבודה זו למדנו על כל ההיבטים של ההחלקה על
הקרח, מהיסטורית ההחלקה ועד ההחלקה המשודרת בטלוויזיה כיום.
יותר
מכל אנו שמחות ומרוצות שבסופו של דבר הצלחנו להתגבר על הקשיים שנתקלנו בהם. בתוצאה
יצאה לנו, עבודה יפה הן חיצונית והן פנימית אך יותר מכל אנו מרוצות שהצלחנו להפיק
את המרב ושעבודה זו הרחיבה את אופקינו.
במהלך העבודה בדקנו את מהות הקשרים בין המדע לספורט
גילינו שקיימים קשרים הדוקים בין ענפי המדע השונים לבין ענפי ספורט נפוצים. ועמדנו
על הרלוונטיות שיש לשימוש בחוקי הפיסיקה בחיי היום יום.
במהלך עשיית העבודה זו נתקלנו בקשיים שמעולם לא עמדו
בדרכינו ולכן אנו רוצים להודות לכמה אנשים: ריימונד- המורה לפיסיקה, שהדריך ויותר
מכל נתן תמיכה. תמר שמיר- המדריכה שמעולם לא פגשנו אך הצליחה להדריך אותנו בעזרת
האינטרנט. וכמובן לאתר – www.tzafonet.org.il לכל הילדים שהיו בצד השני
והסכימו לענות על השאלות שלנו .למיכל מיכאלי- הספרנית שהכוונתה אותנו לספרי העיון
שנמצאו בספרייה.
מקוות שנהניתם לעיין בעבודתנו ושעבודה זו תרמה לכם
והעשירה אתכם כפי שהיא העשירה אותנו.
עמודים בתווך
|
כרך
|
מקור מידע
|
|
עמודים 61-62 |
כרך 5 |
אנציקלופדיית יבנה
|
|
עמוד 53 |
כרך 6 |
אנציקלופדיית יבנה
|
עמוד 448
|
- |
אנציקלופדיה כללית כרטא |
|
עמוד 215 |
- |
פקטופדיה- אנציקלופדיה חזותית |
|
74-75 |
- |
עיתון נוער רוסי בשם "הוא שלה" |
|
- |
- |
אחלקרח-מעלות (אגם מונפורט) טלפונים: 04-9574004,
04-9573513 |
|
- |
- |
מרכז קנדה- מטולה טלפונים: 06-6950370/1
|
|
|
|
אתרים באינטרנט-
|
|
- |
- |
http://www.tzafonet.org.il |
|
- |
- |
http://www.britannica.com |
|
- |
- |
http://www.maltar.org.il |
|
- |
- |
http://btc.montana.edu |