Исследование устойчивости обуви с подошвой из различных материалов для безопасного движения школьников в помещении школы
В нашей школе широко используют здоровьесберегающую технологию. И в первую очередь- это наличие сменной обуви у учащихся. А какой должна быть подошва обуви, чтобы обезопасить своё передвижение по школе? Подошва обуви, соприкасаясь с другой поверхностью, создает трение, способствующее устойчивому движению. Доказано, что рисунок подошвы обуви призван противостоять скольжению, поэтому, рифленая подошва более устойчива, чем гладкая, особенно это важно в зимних условиях. Но мало кто знает еще об одном показателе устойчивости обуви – это материал, из которого изготовлена подошва обуви. Сейчас подошву обуви делают из различных материалов: резина, полиуретан, каучук, поливинилхлорид и многое другое. Все они водонепроницаемы и достаточно износостойки. Но какой из материалов более устойчив на различных поверхностях? В какой обуви лучше ходить? В своей работе мы решили обратить внимание наших товарищей на то, как обезопасить себя при движении внутри школы.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Структура работы ВВЕДЕНИЕ Глава 1. Обзор литературы Глава 2. Место и методы исследования 2.1. Описание места исследования 2.2. Методы исследования Глава 3. Результаты работы и их обсуждение ВЫВОДЫ ЗАКЛЮЧЕНИЕ Литература Приложение
Введение В нашей школе широко используют здоровьесберегающую технологию. И в первую очередь- это наличие сменной обуви у учащихся. А какой должна быть подошва обуви, чтобы обезопасить своё передвижение по школе? Мало кто знает еще об одном показателе устойчивости обуви – это материал, из которого изготовлена подошва обуви. Но какой из материалов более устойчив на различных поверхностях? В какой обуви лучше ходить?
Цель исследования: экспериментальным путем выяснить, из какого материала должна быть подошва обуви, чтобы обеспечить безопасность движения в школе на различных поверхностях; влияет ли состояние напольного покрытия на уровень травматизма в школе; насколько благоприятны условия пребывания обучающихся в школе?
задачи: Проанализировать теоретический материал и выяснить: что характеризует коэффициент трения, зависит ли он от материала трущихся поверхностей. Узнать, из каких материалов изготавливают подошву современной обуви. Провести эксперименты и выяснить, у каких материалов для подошвы обуви коэффициент трения самый низкий на различных поверхностях. Провести анализ полученных результатов измерений и выявить наиболее приемлемые варианты подошвы обуви для ходьбы в школе. Ознакомиться с условиями оптимизации ходьбы и бега в школе.
Объект исследования: – подошва обуви из различных материалов. Предмет исследования :– коэффициент трения различных материалов подошвы обуви о различную поверхность . Актуальность:- считаем, что выбранная нами тема актуальна, потому что дороже здоровья, для человека нет ничего. Гипотеза : возможно, самый высокий коэффициент трения будет у кроссовок с полиуретановой подошвой, потому что поверхность шершавая, и может цепляться за другую поверхность при движении.
Глава 1. Обзор литературы 1. Величина силы трения F прямо пропорциональна величине силы нормального давления N тела на поверхность, по которой движется тело, т.е. F = µ N ; 2. Сила трения не зависит от площади контакта между поверхностями; 3. Сила трения зависит от материала, из которого изготовлены тела и от качества обработки их поверхностей; 4. Сила трения зависит от вида трения.
Виды материалов подошвы современной обуви Резиновая подошва — подошва , изготовленная из резины. Сегодня до 30% всех обувных подошв в мировом производстве обуви изготавливается из резины. Полимерная подошва — общее название класса подошв, основой материала которых являются те или иные полимеры. ПВХ-подошва — распространённый вид подошвы, изготовленной из поливинилхлорида. ТЭП-подошва — подошва обуви, изготовленная из термопластичной резины; принципиально новый материал для обувной подошвы. Синоним: термоэластопласт-подошва. ТЭП сочетают в себе эластичные свойства каучуков. Полиуретановая подошва — подошва , изготовленная на основе полиуретана, возможно окрашивание в различные цвета. ТПУ-подошва (термоэластопласт + полиуретан) — комбинированная подошва, изготовленная на основе термоэластопласта и полиуретана .
Глава 2.Место и методы исследования Эксперимент проводился в различных местах школы №12, расположенной по адресу: г.Арзамас, улица Горького, д.56. (в классе, где пол, покрыт линолеумом; на лестничной площадке, где бетонный пол ; в сан.узле , где кафельная плитка). Для исследования была взята обувь одноклассников с подошвой из различных материалов: кеды с резиновой подошвой, кроссовки с подошвой из полиуретана, туфли с подошвой, содержащей большой процент каучука и динамометр. Постарались подобрать обувь таким образом, чтобы рисунки на подошве были похожи, так как это тоже влияет на трение.
Глава 3. Результаты работы 1.Подвешиваем каждый образец обуви к динамометру, с помощью него находим вес Р обуви. Он равен силе нормального давления обуви на поверхность, по которой она скользит. N= P
2. Ставили каждый образец обуви на разные поверхности: линолеум, цементный пол, кафельная плитка. 3.Крепили к обуви динамометр. С помощью динамометра измеряем силу, с которой нужно равномерно тянуть обувь по горизонтальной поверхности пола с разными покрытиями. Эта сила равна по абсолютной величине силе трения F тр . , действующей на обувь.
4.Повторили каждый эксперимент 3 раза. Подсчитали среднее значение силы трения для получения более точных результатов по формуле: F тр (среднее значение) = ( F тр1 + F тр2 + F тр3 ) / 3 5.Вычислили коэффициент трения каждого образца по формуле: µ= F тр / N 6.По данным измерениям определили среднее значение коэффициента трения скольжения. 7.Результаты измерений и вычислений занесли в таблицу( Приложение ).
Выводы Коэффициент трения различных материалов подошвы обуви о различную поверхность
Заключение В результате изучения полученной из разных источников информации, а также проведения эксперимента можно сделать следующие выводы: Сила трения на разных напольных покрытиях различная и зависит от материала трущихся поверхностей. Коэффициент трения, характеризует не тело, на которое действует сила трения, а поверхности тел, которыми тела соприкасаются друг с другом. Величина коэффициента трения зависит от многих факторов: из каких материалов сделаны оба тела, как хорошо обработаны их поверхности и т.д. Современные материалы, из которых изготавливается подошва обуви, разнообразны. Самыми популярными материалами для обуви являются полиуретан, термополиуретан , терморезина . В то же время подошву продолжают изготавливать из обычной резины. Коэффициент трения между подошвами нашей обуви и линолеумом оптимальный. Кафельная плитка является наиболее опасным покрытием. Здесь учащиеся должны быть предельно осторожными. Обувь на резиновой подошве менее скользит по напольным покрытиям. Во избежание травматизма при движении необходимо учитывать, что для остановки тел нужно время и пространство. На сухих поверхностях устойчива обувь из резины и из современных материалов. В результате проведенного исследования наша гипотеза подтвердилась.
Литература Аксенова М. Володин В., Энциклопедия для детей «Физика» - Москва, « Аванта », 2005. Гисперт К., Большая иллюстрированная энциклопедия школьника – Москва, АСТ Астрель , 2010. Кикоин И.К., Физика 9 класс- М:Просвещение, 1978г. Мякишев Г.Я., Физика 10 класс- М: Просвещение, 2009г. Перельман Я.И., Занимательная физика.- М.: Наука, 1983г. Перышкин А.В., Физика 7 класс – Москва, «Дрофа», 2010. Интернет ресурсы.
Приложение № Вид обуви Материал подошвы Вес обуви, Н Вид поверхности Сила трения, Н Коэф- фициент трения по каждому эксперименту Среднее значение 1. Кеды Резина 2,1 Линолеум 0,9 0,87 0,42 0,8 0,9 Бетон 0,7 0,67 0,32 0,6 0,7 Кафель 0,4 0,4 0,19 0,3 0,5 2. Кроссовки Полиуретан 2,8 Линолеум 1,2 1,17 0,42 1 1,3 Бетон 1,1 1 0,36 1 0,9 Кафель 0,5 0,5 0,18 0,6 0,4 3. Туфли Большое содержание каучука 3,5 Линолеум 0,9 0,9 0,26 1 0,8 Бетон 0,7 0,67 0,19 0,6 0,7 Кафель 0,4 0,44 0,13 0,5 0,4
Зимний лес в вашем доме
Астрономы наблюдают за появлением планеты-младенца
Шум и человек
Весёлые польки для детей
Зимний дуб