Индивидуальный проект "Магия цирка в законах физики""

Оглавление

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №47» г. Белгорода

Пояснительная записка

Магия цирка в законах физики

Выродова Анастасия Романовна

Кошикова Виктория Александровна

Актуальность

Я с детства люблю цирк и мне всегда было интересно как артисты цирка справляются с такими сложными трюками. При изучении физики мне стало понятно, что рассмотреть это искусство можно при помощи этой науки.

Цель проекта

Определить связь цирковых трюков с законами физики.

Объект исследования

Цирковые трюки.

Предмет исследования

Физика в цирковых трюках.

Задачи проекта

1. Изучить и систематизировать материалы по теме проекта;

2. Рассмотреть различные цирковые трюки с точки зрения физики;

3. Установить взаимосвязь цирковых номеров и физических законов, понятий и явлений;

4. Провести опрос среди учащихся школы и учителей;

5. Создать презентацию.

Методы исследования

1. Поиск и изучение литературы, сбор материала по теме;

2. Наблюдение;

3. Анализ и сопоставление результатов;

4. Письменный опрос;

5. Создание презентации.

Продукт

Презентация «Магия цирка в законах физики»

2. Основная часть

2.1 Теоретическая часть

История возникновения циркового искусства

Цирк - вид зрелищного искусства, по законам которого строится развлекательное представление. Также цирком называется и само специальное здание для проведения этих представлений. Само слово цирк произошло от латинского «circus», что значит «круг». Ведь сценой для выступлений во все времена служила круглая арена. Цирковое искусство всегда было тесно связано с жизнью общества, трудовыми буднями народа и праздниками, религиозными культами.

В странах Древнего Востока ремесленники, которые хотели доказать что канат, изготовленный ими, самый крепкий, ходили по нему, прыгали и даже бегали. В Персии воины умели взбираться на шест, который находился на плече или за поясом у их товарища, чтобы осматривать окрестности. Сборщики фруктов удерживали равновесие на свободно стоящих лестницах, а также переходи на них от дерева к дереву.

В странах Африки воинов отбирали за их акробатические умения. Они должны были переворачиваться в воздухе, кувыркаться. Упоминания о выступлениях первых профессиональных цирковых артистов встречаются в хрониках Древнего Египта, Греции, Рима, Византии и других государств. Особая роль отводилась бродячим народным артистам – гистионам. В Средние века на развитие циркового искусства большое влияние оказывали рыцарские турниры и конные состязания.

Школы верховой езды стали открываться по всей Европе, а в первую очередь – в Италии. Одна из школ верховой езды, открытая в Лондоне в 1770 году Астлеем, впервые стала давать представления в специально оборудованном амфитеатре. Позже она была признана первым в мире самостоятельным цирком. В нем стало выступать семейство Франкони.

В скором времени цирки стали возникать повсеместно. Цирк стал проникать и в Россию. Так, начиная со второй половиныXVIII века, в крупных городах постоянно выступают гастролирующие труппы. Наиболее известные из них, выступавшие в Петербурге, – Лежара, Гверры и Кюзана. Цирк активно использовал опыт народных гуляний. Появились выдающиеся отечественные цирковые династии, выступающие в самых различных жанрах.

Акробаты – сосины, канатоходцы – Молодцов и Блонден, гимнасты – Леотар, клоуны – Дуровы и Лазаренко, клоуны-музыканты – Бим-Бом и многие другие. Стали создаваться крупные антрепризы, в основном дававшие выступления отечественных артистов. Наиболее известные – цирки Саламонского, Чинизелли, братьев Никитиных.

Жанры циркового искусства в городе

Акробатика - главенствующий жанр цирка, состоящий из многочисленных его разновидностей, - в основе которого специальные упражнения, различные по характеру и степени сложности, демонстрирующие физическое совершенство человека.

Эквилибристика - цирковой жанр, в основе которого демонстрация искусства сохранения равновесия в различных условиях, усложненных применением специального реквизита и снарядов.

Жонглирование - жанр, в котором артист демонстрирует искусное умение подбрасывать и ловить предметы в определенной последовательности и в установленном ритме, а также балансировать их.

Воздушная гимнастика - жанр, зародившийся в цирке и долгое время принадлежащий только к этой среде. К воздушной гимнастике относятся все номера, которые исполняются непосредственно в воздухе, над манежем.

Игра с хулахупами - исполняется только женщинами; основные трюки - вращение одного, а затем нескольких обручей вокруг тела и частей его - шеи, рук, ног; используется и жонглирование большими обручами.

Антипод - вид жонглирования, исполняемый артистом в лежачем положении на специальном устройстве - тринке с поднятыми вверх ногами, которыми он подбрасывает и ловит различные предметы, балансирует их, крутит шаговыми движениями и вращает в горизонтальном положении.

Баланс на моноциклах. В цирке это одноколесный велосипед, применяемый в вело номерах для выполнения на нем различных трюков.

Тайны циркового мастерства

Всё представление на арене цирка - это огромный, кропотливый, многочасовой труд, это упорные тренировки. Зритель с восхищением смотрит на артиста, не подозревая, каких трудов ему стоило добиться безупречного выступления. Специфика всех цирковых жанров основана на демонстрации необычных навыков и умений, превышающих способности среднего человека и выходящих за рамки обыденного.

Именно потому первоосновой циркового искусства является трюк, основанный на эксцентрике. Но артист – это не только физически подготовленный человек, но и человек, знающий физику. Ведь каждый трюк, прежде чем его будет тренироваться выполнять артист, должен быть идеально подготовлен. И вся эта подготовка осуществляется с помощью физики: производятся расчёты с использованием стандартных значений величин, играющих важную роль для выполнения трюка. И если артист знает все тонкости своего трюка, его ждёт успех.

В ходе проведенного исследования доказано, что жизнь цирковых артистов и качество выполнения трюков зависит от умения применять законы физики.

2.2. Практическая часть

Физика в акробатике

Я думаю многие из нас восхищались красотой движений, сложнейшими сальто! В основе этого мастерства лежит тот же эффект, являющийся следствием закона сохранения момента импульса.

Сальто со стойкой на руках. Чтобы усовершенствовать этот метод, гимнаст должен выполнить сальто в начальной фазе сгибая колени и прижимая их к груди, уменьшая тем самым момент инерции и увеличивая угловую скорость вращения вокруг горизонтальной оси, проходящей через центр масс. В конце прыжка гимнаст должен выпрямить тело, и тогда возрастёт момент инерции, а угловая скорость уменьшится.

Если прыжок выполняется обособленно, т.е. в остановку, то завершающие действия направлены главным образом на сохранение равновесия. С момента касания опоры начинается фаза амортизации (наиболее важная фаза завершающих действий акробат) — сгибание ног в коленных суставах. При этом мышцы-разгибатели выполняют уступающую работу, обеспечивая мягкость приземления. Некоторые прыжки выполняются по крутой траектории.

В этом случае увеличивается скорость поступательного и вращательного движения тела, поэтому акробату нужно ставить ноги к опоре под более острым углом, чем обычно, и дальше от вертикали. Изменяя величину и скорость сгибания ног в фазе амортизации, акробат приближает вертикаль тела к площади опоры, чтобы после выпрямления она оказалась в пределах площади опоры. Это непременное условие для сохранения равновесия.

Акробаты с номером «Пирамиды». Центр тяжести масс должен быть на одном вертикали с точкой опоры.

Закон сохранения момента импульса является наряду с законами сохранения энергии и импульса одним важнейших фундаментальных законов для успешного выполнения трюков, так и для собственной безопасности.

Законы физики:

•приземление на мягкие маты акробатов – закон сохранения импульса (сила удара тем меньше, чем больше время соприкосновения акробата с поверхностью, на которую он падает);

•сальто акробата – механика и динамика вращательного движения;

•в цирке один артист может удержать целую группу, немного балансируя, чтобы центр тяжести всего «сооружения» проходил внутри площади опоры.Приложение рис.1

Физика в эквилибристики

Искусство удерживать в равновесии на себе разнообразные предметы. Артистов, демонстрирующих в цирке, называют балансёрами. Чем меньше амплитуда движения балансёра, тем выше его уровень мастерства.

Балансирование шестом. Чтобы усовершенствовать этот трюк, нужно двигаться медленно и плавно в разные стороны и тогда движение будет более четче и легче.

Законы физики: балансирование шестом – устойчивое равновесие, центр тяжести, баланс.Приложение рис.2

Физика в жонглировании

Вид художественной деятельности, основанный на умении в определённом ритме подбрасывать и ловить на лету разнообразные предметы. Многие удивительные фокусы разнообразной программы жонглеров основаны тоже на свойстве вращающихся тел сохранять направление оси вращения.

Сущность этого объяснения непосредственно связана с законом инерции. Каждая частица волчка движется по окружности в плоскости, перпендикулярной к оси вращения. По закону инерции частица в каждый момент стремится сойти с окружности на прямую линию, касательную к окружности.

Но всякая касательная расположена в той же плоскости, что и сама окружность; поэтому каждая частица стремится двигаться так, чтобы все время оставаться в плоскости, перпендикулярной к оси вращения. Отсюда следует, что все плоскости в волчке, перпендикулярные к оси вращения, стремятся сохранить свое положение в пространстве, а поэтому и общий перпендикуляр к ним, т. е. сама ось вращения, также стремится сохранить свое направление.

Подброшенную шляпу легче поймать, если ей было сообщено вращение около оси

Жонглирование становится одним из основных цирковых жанров и характеризуется многообразием форм, стилей, технических приёмов и реквизита. Современное жонглирование разделяется на два основных художественных направления: классическое и бытовыми предметами. Классические жонглёры работают со специально приспособленными предметами реквизита. Это мячи, палочки, факелы, тарелки, кольца, булавы. Удобная форма этих предметов позволяет исполнителям оперировать их большим количеством.

Законы физики: закон инерции. Приложение рис.3

Физика и воздушная гимнастика

Всеприходя в цирк восхищались умениям воздушных гимнасток, а некоторые и пугались при трюке «Обрыв». Воздушная гимнастка выступает без страховки с полотнами. Полотна движутся вверх вниз по вертикали.

И тут тоже всё связанно с законами физики. Гимнастка держится на полотнах за счёт силы возникающей между соприкосновением гимнастки и полотен при их относительном движении. И из этого понятно, что мы сформулировали закон силы трения.Приложение рис.4

Физика и игра с хула-хупами

«Хула-хуп» – это обруч, который девушки крутят на талии.

Во время трюка вращающийся обруч, проскальзывает по талии девушки, и с каждым новым толчком он крутится, что не даёт ему упасть.

Обруч радиусом R в момент толчка закручен вокруг талии девушки до угловой скорости, и ему придают скорость, направленную вдоль талии девушки перпендикулярно оси вращения. И тут тоже закон силы трения.Приложение рис.5

Физика и антипод

Антипод искусство жонглирования ногами. Артистов демонстрирующих его называют антиподистами.

Предметы подбрасывают резким выпрямлением согнутых в коленях ног, а ловят их на ступни "легких" ног, пассируя приход предметов сгибанием в коленных суставах и соответствующими движениями в подъемах. В работе антиподиста движения ног в подъемах имеют большое значение. Они способствуют толчку и мягкой пассировке, так же точному посылу предмета при броске, поэтому отработке этих движений уделяется значительное место в тренировке антиподиста.

Вращение предмета осуществляется в двух плоскостях - горизонтальной и вертикальной. При вертикальном вращении предмета артист не только дает ему толчок, но и подкручивает предмет ногами, а при вращении в горизонтальной плоскости раскручивает предмет за счет частой и ритмичной перестановки ступней на пассированных ногах. Количество предметов, которыми жонглирует

Тут применяется такой закон как закон всемирного тяготения гласит: два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной массе каждого из них и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

То есть трынка отбрасывая её от ног она притягивается обратно с силой, прямо пропорционально массе каждого из них и обратно пропорционально расстоянию между вращающимся предметом и ногами.

Так же при вращении предмета используется сила трения сила возникающая между соприкосновением антиподистки и вращающегося предмета при их относительном движении.Приложение рис.6

Физика и баланс на моноциклах

Моноцикл - в цирке это одноколесный велосипед, применяемый в вело номерах для выполнения на нем различных трюков.

Но так же это механическая система, которая работает по фундаментальным законам физики. Все велосипеды, вне зависимости от типа, марки, модели и стоимости, заставляют своих наездников преодолевать различные силы. Во время езды моноциклист сталкивается с такой силой как гравитация. Сила земного притяжения прижимает моноциклиста с его транспортным средством к земле.

При этом вектор действия силы направлен строго перпендикулярно поверхности земли. Сила гравитации тем больше, чем тяжелее весит моноцикл вместе со своим наездником. Она оказывает большое влияние на те усилия, которые приходится прикладывать моноциклисту при езде на своём одноколёсном транспортном средстве. Если масса тела и вес моноцикла меньше, то и ездить будет гораздо проще, а, значит, езда подарит больше приятных ощущений.Приложение рис.7

3.Заключение

Образ, возвышающийся над повседневностью, рожденный трудом цирковых артистов, будет всегда вдохновлять людей захватывающей силой личного примера. Это искусство непреходящее и вечно. И в этом великое предназначение цирка, его будущность. Закон сохранения момента импульса является наряду с законами сохранения энергии и импульса одним важнейших фундаментальных законов для успешного выполнения трюков, так и для собственной безопасности.

Цирк – это тяжёлый упорный труд и поверьте – путь к победе очень крут. Думаю, цель моего исследовательского проекта о физике в цирке достигнута, и знание физики мне поможет разобраться со многими цирковыми жанрами.

Продуктом моей работы является презентация «Магия цирка в законах физики». При изучении законов физики очень важно знать, где они применяются на практике. Моя презентация, может это продемонстривать и помочь лучшему усвоению материала.

4.Список литературы

1. Все обо всем. Популярная энциклопедия для детей. Т.9: Москва, 1997 г.

2. Детская энциклопедия. Издательство «Просвещение», М. 1966 г.

3. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Физика./ Сост. А.А. Леонович. М.:ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1998 г.

4. http://wiki.saripkro.ru/index.php/Проект:%22Мир_фонтанов%22

5. http://www.zhiznfontana.com/printsip_rabotyi_fontana.html

5.Приложение

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/457835-individualnyj-proekt-magija-cirka-v-zakonah-f