Исследовательский проект по физике: «О чём рассказала походка»

МБОУ «Умётская СОШ»

Исследовательский проект по физике

О чём рассказала походка

Выполнили: Сураева Анастасия, Евсеева Яна, учащиеся 10 класса

Руководитель:Максакова Елена Викторовна,учитель физики

п. Умёт

2019 г.

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………..….2

1.Физика ходьбы

1.1 Собственная частота колебаний ноги………………..……………………..….……..3

1.2 Энергетика ходьбы………………………………………..……………………………4

1.3 Приведённая длина ноги………………………………………..……………………..5

1.4 Ходьба, как сложное движение……………………………………………………….5

1.5 Движение рук во время ходьбы……………………………………………….……….6

1.6 Работа мышц во время ходьбы……………………………………………………......6

2. Практическая часть…………………………………………………………………………..7

2.1 Исследовательская работа №1 «Измерение собственной частоты походки учащихся»

2.2 Исследовательская работа №2 «Исследование зависимости затрат энергии человека от частоты походки »

3.Походки животных…………………………………………………….……………………..7

4. О чём расскажет походка…………………………………………………………………….7

4.1. Походка и характер……………………………………………………………………..7

4.2 Походка и эмоции……………………………………………………………….............7

4.3 Походка и заболевания человека……………………………………………………….7

4.4 Походка и возраст……………………………………………………………………….8

4.5 Походка и профессия……………………………………………………………………8

4.6 Знаменитые походки………………………………………………………………….....8

5. Ходьба и здоровье……………………………………………………………………………8

6. Спортивные виды ходьбы…………………………………………………………………....9

Заключение……………………………………………………………………………………..10

Список использованных источников…………………………………………………………11

Приложения………………………………………………………………………………….…12

Введение

Ходьба пешком – лучший способ преодолевать короткие расстояния. Самый удобный, дешевый и самый здоровый.

Айзек Азимов

Ходьба – это вид двигательной активности человека и животных, обеспечивающий активное передвижение в пространстве по твердой поверхности. В процессе ходьбы человека возникает сложная координированная деятельность конечностей и скелетных мышц. В зависимости от техники ходьбы при данном типе передвижения в процесс могут включаться до 95% мышц тела.

Ходьба человека на двух конечностях отличается от способа передвижения позвоночных животных. Предполагается, что первыми людьми, освоившими прямохождение, были представители вида homo erectus, человека прямоходящего, непосредственного предка современного человека.

Феномен ходьбы человека на двух ногах сформировался под воздействием целого комплекса факторов, и сегодня мы активно используем этот вид передвижения, не задумываясь, каким масштабным изменениям в организме человек обязан возможности свободно использовать руки и устойчиво стоять и перемещаться на ногах.

Еще в давние времена люди отмечали, что у каждого человека своя, особая походка. Издавна к походке предъявляли определенные требования, посвященные походке. И не только ученые интересовались человеческой походкой. В 1833 г. в свет вышла книга великого французского писателя Оноре де Бальзака «Теоретические выкладки на тему человеческой походки».

В данной работе мы рассмотрели походку с точки зрения механики движений, анатомии, физиологии, психологии. Выяснили способы рациональной ходьбы и их значение для сохранения здоровья человека.

Цель исследования: изучить физические основы ходьбы и бега

Задачи:

- Изучить физические аспекты ходьбы и физиологию походки

- Выяснить оптимальную частоту походки для человека

-Измерить собственную частоту друзей и знакомых

- Выяснить оптимальные способы ходьбы

Актуальность: знание правильных техник ходьбы позволит человеку рационально использовать свои ресурсы, добиваясь при этом лучших результатов.

Объект исследования: биомеханические закономерности ходьбы.

Предмет исследования: поиск вариантов рациональной ходьбы

Методы:

1.Изучение теоретической информации по теме;

2.Поиск информации в сети Интернет;

3.Исследование, эксперимент, сравнение, анализ

Гипотеза: походка зависит от физиологических особенностей человека, правильная походка – залог здоровья человека.

Структура работы: работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка источников, приложений.

1. Физика ходьбы

1.1 Собственная частота колебаний ноги

С точки зрения теории колебаний, бег человека в системе координат, связанной с бегуном, есть просто болтание ногами. Таким образом, ноги при беге и ходьбе выступают в роли маятников, соединенных шарнирно с корпусом и колеблющихся в поле тяжести около своего вертикального положения равновесия. Но нога - это не «груз на невесомой нити», не математический маятник, который изучают в школе: масса ноги не сосредоточена в одной точке, а распределена вдоль всей ноги. Нога - это физический маятник.

Важнейшая характеристика всякого маятника -частота его свободных колебаний. Для математического маятника, как известно, частота свободных колебаний равна и зависит только от длины l маятника. У физического маятника, в отличие от математического, частота свободных колебаний зависит не только от его длины, но и от распределения массы вдоль маятника: чем ближе к оси колебаний сконцентрирована масса маятника, тем выше частота его свободных, колебаний. Однако и для физического маятника частоту тоже можно записать как  , где L - очень важная характеристика маятника, его приведенная длина. Это длина такого математического маятника, который имеет ту же частоту, что и данный физический.

Для пропорционально сложенных людей приведенная длина ноги-маятника пропорциональна росту. Поэтому частоты собственных колебаний ног людей разного роста относятся как корни квадратные из отношения (обратного) ростов. Это дает нам очень простой способ определения n₀ для человека любого роста: достаточно измерить собственную частоту колебаний собственной ноги. А это несложно: стоя на одной ноге, покачайте, расслабив мышцы, другой и сосчитайте среднее число колебаний ноги за одну секунду. Например, для человека, имеющего рост 175 см, частота оказывается равной 0,8 Гц. Так что для человека ростом h(см) частота равна

(Гц)

Если ногу согнуть, как это бывает при беге, то приведенная длина ноги уменьшится, и частота свободных колебаний возрастет примерно на одну четверть.

При ходьбе ноги совершают вынужденные колебания под действием мышц. Известно, что при вынужденных колебаниях их размах зависит не только от величины приложенной силы, но и от частоты ее действия. Частоту, при которой получается наибольший размах, называют резонансной частотой. Резонансная частота  почти совпадает с частотой   свободных колебаний маятника.

1.2 Энергетика ходьбы

Ясно, что с точки зрения экономии сил выгоднее всего ходить, переставляя ноги с резонансной частотой. При таком темпе ходьбы запасаемая при подъеме ноги потенциальная энергия наиболее полным образом переходит в кинетическую в момент прохождения ноги положения равновесия, а через четверть периода (через полшага) кинетическая энергия колебательного движения наиболее полно переходит в потенциальную. Максимальные значения потенциальной и кинетической энергий в этом случае почти одинаковы, и дополнительная нагрузка на мышцы ног, связанная с необходимостью «болтать» ногами при ходьбе, минимальна.

Люди действительно ходят, переставляя ноги с резонансной частотой. Отклонения «рабочей» частоты от резонансной весьма невелики. И ясно почему: чем больше это отклонение, тем больше добавочная нагрузка на мышцы, связанная с преодолением инерции ног при слишком быстром темпе ходьбы или с преодолением действующей на ноги силы тяжести при слишком медленном темпе. Ситуация совершенно аналогична практике раскачивания на качелях: сравнительно легко раскачать качели на их резонансной частоте, но если вы будете пытаться раскачать их с частотой, скажем, вдвое большей, то быстро устанете, а качели практически не сдвинутся с места.

Теперь понятно, почему человек, если требуется идти быстрее, прежде всего, увеличивает ширину шага, а не темп ходьбы. Скорость движения при этом возрастает, а резонансная частота колебаний ноги изменяется очень мало: из физики известно, что частота почти не зависит от размаха колебаний. Кроме увеличения ширины шага, есть еще один резерв убыстрения хода: сгибание ноги в колене в то время, когда она оторвана от земли. На ширине шага это, конечно, не отражается, а резонансная частота при этом возрастает, и человек, «подстроив» таким образом, резонансную частоту своих ног к более высокому темпу ходьбы, может идти быстрее.

Чем больше скорость ходьбы, тем сильнее приходится сгибать ноги (и руки), чтобы «подстраивать» резонансную частоту под желаемый темп движения. При быстром беге ноги сгибаются под очень острым углом. Но как ни старайтесь, а сложить ногу более чем вдвое и тем самым более чем вдвое уменьшить приведенную длину ноги- вам не удастся (таково уж устройство ног). Значит, нельзя увеличить частоту резонансных колебаний ног более чем в 2^1/2 раз. (А если учесть, что во время отталкивания от земли нога должна быть прямой, то станет ясно, что «коэффициент увеличения» заведомо меньше 2^1/2.

Итак, «подстройка» резонансной частоты под темп ходьбы или бега возможна лишь в довольно ограниченных пределах. И когда, приходится бежать в быстром темпе, то запасаемой при каждом подъеме ноги потенциальной энергии не хватает для сообщения ноге во время отталкивания от земли нужной кинетической энергии колебательного движения. Восполнять ее недостачу приходится за счет работы мышц. А требуемая кинетическая энергия быстро растет с увеличением скорости: она пропорциональна квадрату скорости движения бегуна. Если же учесть, что при той же ширине шага скорость пропорциональна числу шагов в секунду, то выходит, что энергия, «попусту» затрачиваемая на «болтание» ногами при быстром темпе движения, пропорциональна третьей степени скорости. Это означает, что увеличение скорости бега всего на 10% требует увеличения затраты энергии на одну треть, а двукратное увеличение скорости потребовало бы восьмикратного увеличения затрачиваемой энергии. Что же касается требуемых сил, с которыми мышцы должны приводить в движение ноги при быстром беге, то они пропорциональны квадрату скорости.

Такая резкая нелинейная зависимость затрат энергии от скорости обуславливает сравнительно небольшой разрыв в скорости бега на короткие дистанции между рекордсменами и просто хорошими легкоатлетами. Вот почему так трудно «выжать» лишние доли секунды на стометровке. Кстати сказать, это также объясняет, почему при беге на длинные дистанции, когда особенно нужно беречь силы, люди предпочитают бежать, делая сравнительно большие прыжки, но переставляя ноги с частотой, близкой к резонансной. И это несмотря на то, что каждое подпрыгивание требует дополнительной затраты энергии.

Для нахождения количественной зависимости сил, которые должны развивать мышцы, от частоты перестановки ног нужно, кроме частоты свободных колебаний ноги, знать еще и степень затухания этих колебаний. У человека амплитуда колебаний нога уменьшается примерно в два раза за один период. Сила мышц, движущая; ногу вперед и назад, действует периодически, притом можно приближенно считать, что она меняется по синусоидальному закону. Этих данных достаточно, чтобы, пользуясь известными формулами теории колебаний, рассчитать силу, необходимую для любого темпа ходьбы. Результаты расчета приведены на рисунке 1.

В идно, что требуемая сила имеет минимум при частоте перестановки ног, равной резонансной, и резко возрастает при отклонении от этого значения. График наглядно показывает, насколько выгоднее ходить, переставляя ноги именно с резонансной частотой, и как катастрофически возрастает требуемая сила с увеличением темпа ходьбы. Например, при увеличении частоты колебаний ног вдвое по сравнению с резонансной частотой, т.е. при двукратном увеличении числа шагов в секунду, силовая нагрузка на мышцы ног при той же ширине шага возрастает в 10 раз! Уже при отклонении темпа ходьбы всего на 10% от резонансной частоты требуемая сила заметно возрастает. Отсюда ясно, почему люди идут, старательно придерживаясь своей резонансной частоты: так легче ходить. (Качественно приведенная зависимость сохраняется и в случае бега. Нужно только учитывать, что резонансная частота при беге из-за сгибания ног в коленях несколько выше, чем при ходьбе.)

1.3 Приведённая длина ноги

Чем меньше приведенная длина ног при той же их длине (практически – чем тоньше оказываются ноги книзу и чем резче происходит уменьшение их толщины сверху вниз), тем больше резонансная частота колебаний ног и тем большую скорость при тех же усилиях может развивать их обладатель. С другой стороны, чем легче ноги, тем меньше усилий требуется от мышц ног для движения с той же скоростью (поскольку сила пропорциональна массе ноги). Именно поэтому все быстроногие животные (антилопы, гепарды, скаковые лошади, борзые собаки) имеют сильно утончающиеся книзу и сравнительно легкие ноги. Правда, второе условие имеет меньшее значение по сравнению с первым, поскольку решающую роль в быстроте бега играет резонансная частота колебаний ног.

Да что там слоны и антилопы! Попробуйте-ка догнать обыкновенного поросенка, который задался целью убежать от вас. Форма ноги поросенка (того, что в обиходе называют окороком) характеризуется очень резким уменьшением толщины ноги сверху вниз. Это нужно поросенку для того, чтобы резонансная частота ноги была побольше. Короткие ноги поросенка имеют настолько высокую резонансную частоту, что позволяют ему конкурировать в скорости бега с человеком, ноги которого гораздо длиннее.

1.4 Ходьба, как сложное движение.

Единица ходьбы – это шаг. Шаг состоит из 2-х главных составляющих: опора на стопу и перенос стопы.

Фаза опоры. Во время опоры стопа последовательно совершает 3 действия: 1 – опирается на пятку, 2 — на всю стопу, 3 — на носок. Далее идет фаза переноса стопы.

Фаза переноса. В этот период нога поднимается над полом и преодолевает некоторое расстояние, не задевая носком стопы о поверхность пола. И снова идет фаза опоры. При среднем темпе ходьбы фаза опоры занимает 60% шага, фаза переноса – 40%.

Шаг одной ногой выглядит так – опора на пятку – опора на всю ступню – опора на носок – перенос стопы – опора на пятку.

Шаг двумя ногами выглядит так – когда одна нога совершает фазу опоры – другая совершает фазу переноса. Т.е. во время ходьбы большую часть времени человек опирается только на одну ногу. Меньшее – на обе ноги. Обе ступни находятся на полу в тот момент, когда одна нога начинает опору на пятку, другая заканчивает опору на носок.

Самое главное отличие бега от ходьбы – наличие в бегефазы полета, то есть, когда обе ноги одновременно не касаются земли

1.5 Движение рук во время ходьбы Приложение 1

Руки человека также приспособлены для ходьбы. Поскольку ноги движутся в двух разных параллельных плоскостях, находящихся на некотором расстоянии друг от друга, движение ног вызывает момент сил, стремящийся повернуть корпус человека вокруг вертикальной оси. Чтобы сохранить прямую походку, люди размахивают руками «навстречу» движению ног. При таком движении рук возникает момент сил, противоположный моменту, обусловленному движением ног, и. компенсирующий его. Заодно уменьшаются смещения по вертикали центра тяжести тела и связанная с этим работа: ведь раздвигание ног при ходьбе смещает центр тяжести вниз, а раздвигание рук – вверх. Конечно, человек может сохранять прямую походку и не размахивая руками, но лишь ценой дополнительного напряжения мышц, а это невыгодно.

Размахивать руками при ходьбе легче всего, если резонансные частоты колебаний рук и ног одинаковы. Оказывается, эти частоты действительно совпадают. Более того, если человек «подстраивает» резонансную частоту колебаний ног под ускоренный темп движения, сгибая их, то при этом он соответственно сгибает и руки, поддерживая тем самым равенство резонансных частот колебаний рук и ног.

Конечно, человек может сохранять прямую походку и не размахивая руками, но лишь ценой дополнительного напряжения мышц, а это невыгодно. Примером может послужить случай, когда мы несем в руках ребенка, что объясняет, почему у многих народов принято носить ребенка за спиной. Современные молодые мамы решают эту проблему с помощью специальной сумки «Кенгуру», позволяющей носить младенца и за спиной, и спереди, освобождая руки для ходьбы.

1.6 Работа мышц во время ходьбы Приложение 2

Во время ходьбы согласованно работают почти все мышцы организма: мышцы ног, рук, туловища и шеи. Во время ходьбы согласованно работают мышцы сгибатели и разгибатели, отводящие и приводящие мышцы, мышцы-ротаторы. При этом головной мозг создает согласованную работу мышц сразу 2-х конечностей.

Из всех мышц ног, активно участвующие в движении, можно выделить 3 ключевые группы:

1.  Создающие задний толчок – икроножная мышца (1)

2. Обеспечивающие фазу переноса стопы не задевая носком о поверхность пола – передняя большеберцовая (2) и малоберцовая мышцы (3).

3. Мышцы обеспечивающие стабилизацию опоры – четырехглавая (4), двуглавая бедра (5), ягодичные (6), приводящие мышцы (7) и мышцы поясничного отдела позвоночника (8).

Все остальные мышцы производят коррекцию, движущегося по инерции, тела. Во время движения таз и плечи совершают вращательный движения, помогающие ходьбе. Таз и плечи придают дополнительную инерцию ходьбе, корригируют направление движения.

2. Практическая часть Приложение 3

2.1 Исследовательская работа №1 «Измерение собственной частоты походки учащихся»

2.2 Исследовательская работа №2 «Исследование зависимости затрат энергии человека от частоты походки »

3.Походки животныхПриложение 4

Вгенофонде человека заложена диагональная походка, присущая далеким предкам - четвероногим. Многие животные передвигают вперед одновременно две диагонально расположенные лапы, поскольку две несущие лапы являются уверенной опорой туловищу.

Животные, например жираф, верблюд, медведь и окапи, обладают параллельной походкой, т.е. опираются одной стороной, а выносят вперед одновременно обе лапы другой стороны

4. О чём расскажет походка

Еще в давние времена люди отмечали, что у каждого человека своя, особая походка. Издавна к походке предъявляли определенные требования.. В начале XIV в. появились первые трактаты, посвященные походке. О чём же может рассказать походка человека?

4.1. Походка и характер

Существует несколько психологических методик, позволяющих определить характер человека по походке.Приложение 5

4.2 Походка и эмоции

В походке могут отражаться не только черты характера, но и эмоции, которые человек испытывает в данное время: весёлость, счастье, гордость, злость, осторожность. В мультипликации используют несколько типичных походок, чтобы потом наделять ими соответствующих героев.Приложение 6

4.3 Походка и заболевания человека Приложение 7

Во многих случаях изменение походки говорит о заболевании человека, поэтому врачи очень часто просят пациента пройтись по кабинету, оценивая походку.
О каких же недугах может рассказать походка?
— Если при ходьбе плечи согнуты вперед, как бы защищая грудную клетку и живот, голова немного втянута, есть манера сцеплять руки в замок на животе — признак заболеваний желудочно-кишечного тракта: хронического гастрита, язвы желудка, двенадцатиперстной кишки.
— Если человек идет, как на протезах, стараясь как можно меньше сгибать ноги в коленях, делает мелкие шажки, ему приходится прикладывать усилия, чтобы сесть и особенно встать, — проблемы с суставами: артроз, артрит.
— Человек идет, держа голову, как хрустальную вазу, поворачивает не шею, а весь корпус — шейный остеохондроз. В сочетании с общей бледностью — сильные головные боли, мигрень. Если же при этом голова склонена слегка набок, речь может идти о миозите — воспалении шейных мышц.
— У человека, который держится чрезмерно прямо, наклоняется всем туловищем, не сгибая спины, — признак болезни Бехтерева.
— Неуверенная походка, как бы постоянный поиск опоры, свойственна тем, кто страдает головокружениями при проблемах с давлением или вегетососудистой дистонией.

" Походка может рассказать не только о недугах, но и о психологических проблемах человека. Понаблюдайте за своими движениями и определите, в чем ваша проблема. "
— Шаркающая походка вкупе с опущенными плечами и головой — симптом глубокой депрессии.
— Нервная, как на шарнирах, походка, чрезмерная жестикуляция даже при спокойном разговоре — признак неврозов, психопатии.
— Заторможенность движений, малая подвижность, скованность рук — признак серьезного психического расстройства, вплоть до шизофрении.
— Даже едва заметное дрожание головы говорит об атеросклерозе сосудов головного мозга либо неврологических проблемах, у молодых это часто посттравматический паркинсонизм. Подрагивание рук говорит скорее о сосудистой патологии.
— Если человек перенес микроинсульт, то во время ходьбы он припадает на одну сторону и делает характерное движение: рука прижата к телу, нога отведена в сторону.
— Осторожная походка, боязнь задеть что-либо, руки прижаты к телу — какой-либо хронический болевой синдром.
— Подрагивающая походка, как будто человек ступает по горячим углям, — признак подагры или полиартрита.
— Если человек ходит, расставляя ноги, как на ходулях, сидит преимущественно боком, то речь может идти о геморрое.

4.4 Походка и возраст

Ученые из японского университета Осаки научились определять возраст человека по его походке. Изучая походку молодых людей и представителей старшего поколения, они выявили характерные возрастные изменения в движениях.

Участниками эксперимента стали более 4000 человек разного возраста. В ходе исследования испытуемых просили пройти 6 метров в одну сторону и вернуться. Их походку записывали на видео, а затем анализировали. Ученые отслеживали особенности их походки, учитывая длину шага, движения рук, скорость ходьбы, напряжение мышц спины и другие параметры.

Согласно полученным результатам, приблизительно к 20 годам у человека формируется ярко выраженный стиль походки. Оказалось, что молодые люди в возрасте до 30 лет не так сильно размахивают руками, как те, кому 40–50 лет. У молодых прямее осанка, а с возрастом люди все больше сутулятся. Ученые отметили, что мужчины и женщины имеют разную пластику движения, однако возрастные изменения походки у них оказались одинаковыми.

Изучив особенности движения при ходьбе, ученые составили интерактивную базу данных, содержащую различные типы ходьбы и описывающую особенности походки людей разных возрастов. В базе данные разделены по возрастным группам. Тому или иному возрасту соответствуют разные параметры, описывающие, например, длину шага, осанку, амплитуду размахивания рук, покачивание, напряжение мышц спины и рук и др.

Ученые надеются, что, узнав какому возрасту, соответствует их модель ходьбы, люди станут больше заботиться о своем здоровье.

4.5 Походка и профессия

Походка может являться «визитной карточкой» профессии, например манекенщицы, военного. Существует даже такой тип походки как походка моряка. Эта походка характеризуется тем, что ее обладатель движется как бы пританцовывая, выдвигая ноги резко в стороны («вразвалочку»). Расстояние между стопами часто более 30 см, руки сильно напряжены. Моряки, как известно, привыкают к неустойчивой палубе корабля, поэтому, оказавшись на суше, они движутся, раскачиваясь, словно стараются не упасть.

4.6 Знаменитые походки

Майкл Джексон.Лу́нная похо́дка» или «скольжение назад», — танцевальная техника, когда танцор движется назад, при этом имитируя движения ног как при ходьбе вперед. Техника стала популярна по всему миру после того, как Майкл Джексон исполнил танцевальные движения во время исполнения «Billie Jean» 25 марта 1983 года. Позже она стала его «визитной карточкой», и на данный момент одна из самых известных техник в мире.

Мерлин Монро. О ее танцующей, почти семенящей походке ходили легенды еще в 50-х. Артур Миллер вспоминал, что когда Мэрилин шла по песку, ее следы вытягивались в сплошную линию - почти идеальная прямая вырисовывалась благодаря головокружительным кругам, выписываемым бедрами. Этот эффект замечательно обыгран в сцене первого появления Мэрилин в фильме «В джазе только девушки».

Кое-кто утверждает, что одна нога у Мэрилин была короче другой на пару сантиметров. Якобы именно этот недостаток она маскировала, умело покачивая бедрами. Более популярна другая версия: будто бы каблук на одной туфельке подпиливался специально.

Чарли Чаплин. Этот «Маленький бродяга», как любили называть его фанаты, сделал успешную карьеру в качестве актера, режиссера, писателя, композитора и стал легендой кино. Хотя за последнее сто лет кинематограф кардинально изменился, его фильмы до сих пор актуальны, неподражаемы и невероятно смешны. Образ Чарли всегда будет любим и узнаваем, не только благодаря шляпе-котелку, мешковатым штанам, усикам, неизменной трости, но  и благодаря забавной походке!

Владимир Путин. Вот уже много лет учёные ломали головы над тем, что вызвало знаменитую походку президента Российской Федерации.

Знаменитая походка президента России Владимира Путина явилась последствием его многолетнего тренинга в советском разведывательном управлении.

Исследования показали, что и сам Владимир Путин и весь его кабинет министров отличается походкой, которую они приобрели ещё во времена КГБ. Походка знаменита тем, что правая рука находится близко к телу и ей делается небольшие взмахи, а левая, в свою очередь, делает ярко выраженные взмахи.

Учёные голландского университета вначале предположили, что такая походка является признаком ранней стадией болезни Паркинсона.

Позднее были найдены инструкции, которым должны были следовать все оперативники КГБ, где было подробно описано, как они должны были ходить, чтобы при необходимости быстро вытащить пистолет. 

5. Ходьба и здоровье

Польза ходьбы неоспорима. Помимо очевидных факторов: движение, пребывание на свежем воздухе, закаливание, снятие психоэмоционального напряжения во время простых прогулок, специалисты утверждают, что ходьба непосредственно влияет на здоровье организма и самочувствие человека. Так, о пользе ходьбы и пеших прогулок свидетельствуют следующие факты:

- регулярная ходьба в течение 30 минут в день способна на 30 % снизить вероятность развития опухолевых образований в кишечнике;

- не менее получаса ходьбы ежедневно с ускоренным темпом благотворно влияет на сердечнососудистую систему, снижая артериальное давление за счет наполнения сосудов рук и ног;

- активное сокращение мышц голени при ходьбе способствует сохранению тонуса кровяных сосудов ног и снижает вероятность варикозного расширения вен нижних конечностей;

- снижение уровня адреналина и кортизола и рост количества эндорфинов в крови сопутствуют любой физической нагрузке, в том числе и ходьбе. Таким образом, даже небольшая пешая прогулка может благотворно повлиять на настроение на физиологическом уровне;

- для усвоения кальция организмом необходима физическая нагрузка. Польза ходьбы для укрепления костного скелета и всего опорно-двигательного аппарата неоспорима: и кальций усваивается лучше, и связки при постоянной нагрузке на них укрепляются;

- ходьба, повышает расход калорий организмом. 200-300 килокалорий, расходуемых в течение часа ходьбы в различном темпе, помогают поддерживать общую форму и даже похудеть тем, кто этого хочет.

Чтобы правильно распределить нагрузку на части тела и во время ходьбы необходимо соблюдать следующие правила:

1. Во время ходьбы старайтесь держать спину прямо, а подбородок приподнятым. Плечи должны быть расправлены.

2. Наступать следует на пятку, затем плавно переносить центр тяжести на носок. Так будут задействованы икроножные мышцы, и шаг будет правильным.

3. Двигайте руками при ходьбе.  Во время ходьбы руки должны описывать в воздухе небольшие полукруги, чем быстрее вы идете, тем больше эти полукруги

4. Постепенно увеличивайте темп ходьбы вначале прогулки, и постепенно снижайте темп в её конце.

6. Спортивные виды ходьбы

Спортивная ходьба – олимпийский вид спорта с 1932 года, дисциплина, относящаяся к легкой атлетике. Различают спортивную ходьбу на короткие и длительные дистанции, от 5 до 50 км.

Спортивная ходьба отличается от беговых видов передвижения отсутствием фазы полета, в любой момент движения хотя бы одна нога должна касаться поверхности. Второе правило данного вида спорта – передняя нога, выносимая вперед, должна быть полностью выпрямлена.

Спортивная ходьба на длительные дистанции – один из самых сложных видов спорта, предъявляющих высокие требования к выносливости легкоатлетов, физической подготовке и психологической устойчивости.

Скандинавская ходьба с палками. Все позитивные изменения, сопутствующие лечебной ходьбе, наблюдаются и при скандинавской ее разновидности. Отличия наблюдаются в следующих аспектах: при скандинавской ходьбе с палками активно задействуются группы мышц верхней части тела, рук, спины, что способствует включению более 90% мышц организма в процесс передвижения, увеличивает кровообращение, частоту пульса (на 15%), энергетические затраты организма (на 46%); в то же время наличие дополнительных опор помогает снижать нагрузку на коленные, тазобедренные суставы, мышцы голени, щиколотки.

Правильная техника скандинавской ходьбы. Приложение 8

Заключение

Работая над проектом, мы выяснили значение ходьбы для человека, в очередной раз увидели, как работают законы физики в жизни. Выводы, которые мы получили и в результате изучении теории ходьбы и в результате практических исследований позволяют нам пожелать всем следующее: не упускайте любую возможность ходить! Ходите правильно! Ходите быстро! Ходите долго, как можно дольше – всю жизнь!

Список использованных источников

• https://iknigi.net/avtor-oksana-briza/74813-pohodka-i-osanka-korolevy-zatmi-sopernic-graciey-oksana-briza/read/page-1.html

• https://fishki.net/anti/1779487-uchyonye-raskryli-sekret-znamenitoj-pohodki-vladimira-putina.html ©

• https://medaboutme.ru/zdorove/spravochnik/slovar-medicinskih-terminov/khodba/

• Колебания верхних конечностей при ходьбе http://medbe.ru/materials/fiziologiya-sustavov/kolebaniya-verkhnikh-konechnostey-pri-khodbe/

• http://shterenberg.com/youth/kak_opredelit_vozrast_cheloveka/vozrast_cheloveka_mozhno_opredelit_po_ego_pohodke.htm

• http://budtezdorovy.net/2014/07/kak-postavit-diagnoz-zabolevaniya-po-pohodke.html

Приложение 1

Движение рук во время ходьбы

Поскольку ноги движутся в двух разных параллельных плоскостях, находящихся на некотором расстоянии друг от друга, движение ног вызывает момент сил, стремящийся повернуть корпус человека вокруг вертикальной оси. Чтобы сохранить прямую походку, люди размахивают руками «навстречу» движению ног.

Конечно, человек может сохранять прямую походку и, не размахивая руками, но лишь ценой дополнительного напряжения мышц .Поэтому у многих народов принято носить ребенка за спиной.

Приложение 2

Мышцы ног, активно участвующие в движении

Три ключевые группы:

1.  Создающие задний толчок – икроножная мышца (1)

2. Обеспечивающие фазу переноса стопы не задевая носком о поверхность пола – передняя большеберцовая (2) и малоберцовая мышцы (3).

3. Мышцы, обеспечивающие стабилизацию опоры – четырехглавая (4), двуглавая бедра (5), ягодичные (6), приводящие мышцы (7) и мышцы поясничного отдела позвоночника (8).

Все остальные мышцы производят коррекцию, движущегося по инерции, тела.

Приложение 3

Исследовательская работа №1

«Измерение собственной частоты походки учащихся»

Цель: определить собственную частоту колебаний конечностей учащихся разного роста

Оборудование: ростомер, секундомер, скамейка

Ход работы

1. Подберём учащихся разного роста и телосложения

2. Измерим рост(в см) каждого учащегося с помощью установки для измерения роста.

3. Рассчитаем собственную частоту колебаний конечностей теоретически по формуле:

4. Определим собственную частоту колебаний конечностей практически по формуле , измерив, время 10 колебаний ноги в расслабленном состоянии. Для этого учащийся одной ногой должен встать на скамейку, а вторую отклонить и расслабить – нога будет совершать свободные колебания.

5. Результаты запишем в таблицу.

1. Вывод:анализрезультатов эксперимента показал, что собственная частота колебаний ног человека зависит не только от его роста, но и от пропорций тела.

Подбор учащихся разного роста и телосложения

Экспериментальное определение собственной частоты колебаний конечностей

Измерение роста

Исследовательская работа №2

«Исследование зависимости затрат энергии человека от частоты походки »

Цель: доказать, что наименьшие физические нагрузки человек испытывает при ходьбе с собственной частотой колебаний конечностей

Оборудование: секундомер, тонометр

Ход работы

1. Попросим учащегося ходить определённое время обычной для него походкой (с собственной частотойν ). Измерим пульс спустя это время.

2. Повторим шаг 1, увеличив частоту ходьбы по сравнению с собственной (ν ).

3. Повторим шаг 2, уменьшив частоту ходьбы по сравнению с собственной (ν ).

4. Результаты запишем в таблицу

1. Выводы

Результаты эксперимента подтвердили теоретические выводы, что при увеличении частоты шага по сравнению с собственной (резонансной) частотой затраты энергии (определялись по показанию пульса) увеличиваются.

Однако, при уменьшении частоты шага по сравнению с собственной частотой затраты энергии увеличиваются только у юношей. Это возможно связано либо с половыми особенностями, либо с возрастными, либо с индивидуальными.

Подтверждение теоретических выводов экспериментом оказалось равным 75%, что является вполне достаточным для признания их истинными, учитывая небольшое число участников и погрешность эксперимента.

При произвольном темпе ходьбы активность мышц минимальна. Этот феномен объясняется совпадением частоты действия вынуждающих мышечных сил к собственной частоте колебаний нижней конечности.

Приложение 4

Приложение 5

Тест: что ваша походка может рассказать о вас

1. Вы счастливы

Если вы ходите прямо, спокойно, это означает, что вы счастливы и уверены в себе.У вас есть правильная осанка и вы свободно двигаете руками.

Вы энергичны, внимательны и общительны. Вы выделяетесь своими деловыми качествами: преданностью и предпринимательским духом. У вас есть цели и четкое представление о средствах, которые необходимы для их достижения.

2. Вы застенчивы

Если вы ходите на цыпочках короткими шагами и немного сгибаете спину, скорее всего, вы застенчивы и не очень уверены в себе. В общем, вы ведете себя очень смиренно и двигаетесь так тихо, что люди не понимают, как вы вошли в комнату.

Вы не любите привлекать внимание, вы, как правило, погружены в свои заботы. Многие люди считают вас замкнутым в себе, но те, кто вас знают давно, знают, что вы хороший друг и интересный собеседник!

3. Вы сосредоточены и уверены в себе

Высоко поднятая голова и активная жестикуляция является признаком уверенности в себе.

Вы редко обращаете внимание на мнение других, но вы уверены, что они постоянно наблюдают за вами. Вы руководствуетесь своим собственным мнением, и вы знаете, как бороться за свою свободу и автономию.

Приложение 6

П ять типичных походок, используемых в мультипликации

1. Пружинящая похода

2. Злая походка

3. Походка гордого человека

4. Счастливая походка

5. Крадущаяся походка

Приложение 7

При некоторых неврологических заболеваниях, как, например, болезнь Паркинсона, автоматическое колебание конечностей исчезает

Приложение 8

Правильная техника скандинавской ходьбы

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/520491-issledovatelskij-proekt-po-fizike-o-chjom-ras