Исследовательская работа 'Топают ножки по скользкой дорожке' (1 класс)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Ясеновская средняя общеобразовательная школа

Ровеньского района Белгородской области»

Конкурс «Я - исследователь»

Исследовательская работа

Топают ножки по скользкой дорожке

Автор:

Батвинов Егор,

ученик 1 класса, 7 лет

Руководитель:

Вертиева Валентина Михайловна

учитель начальных классов

Свистовка 2013

Оглавление

1.Введение 3

Актуальность 3

Цель и задачи 4

Предмет и объект исследования 4

Гипотеза 4

2. Основное содержание 4

Глава 1 4

1.1. Что такое скольжение? 4

1.2. Что помогает уменьшить скольжение? 6

Глава 2. Опыты, проведённые в домашних условиях 8

2.1. Опыт первый 8

2.2. Опыт второй 8

2.3. Опыт третий 9

2.4. Опыт четвёртый 11

3. Заключение 12

3.1. Выводы исследования 12

3.2. Рекомендации 12

4. Список литературы и Интернет-ресурсов 12

5. Приложение 13

Введение

Наступила зима. Ударили морозы. Выпал первый снег. Ждут народ зимние забавы: лыжи, коньки, санки. Красота! Однако зима припасла и не очень приятные сюрпризы: гололедицу, снегопады, ушибы, синяки... Именно в этот период отмечается увеличение обращений людей в травмпункты и больницы с ушибами, переломами. Во многих случаях причиной становится скользкая обувь, в которой приходится ходить по льду, а также по раскатанным дорожкам. Люди придумывают разные способы, чтобы не скользить по льду или накатанному снегу. Но количество обращений в поликлиники остается пугающим. Только за две недели декабря нынешнего года жертвами скользких тротуаров стали более 70 белгородцев, более 40 человек жителей Ровеньского района. Поэтому я решил провести исследование с целью выяснить, какой должна быть подошва обуви, чтобы в ней не было скользко зимой. Я провел анкетирование среди одноклассников и их родителей, получив следующие результаты: 100% - не любят гололёд или боятся упасть, 58% падали, а 13% обращались в больницу по поводу травм, полученных в результате падения. Как помочь людям? Можно ли их уберечь от падения на скользких дорогах? Какие существуют способы предостережения?

Чтобы ответить на эти вопросы, я решил провести исследование.

Актуальность исследования. По информации медиков счёт пострадавших при падении на скользких дорогах растёт из года в год. Поэтому каждый человек хочет предостеречь себя и близких от неудачного приземления любыми способами.

Цель работы: выяснить, обувь с какой подошвой безопаснее использовать в зимнее время года.

Задачи:

• узнать, отчего возникает скольжение, что противодействует скольжению;

• провести опыты по определению материалов, которые могут уменьшать скольжение.

Исходя из вышесказанного, я выдвинул гипотезу:

если подошва обуви будет покрыта материалами, уменьшающими скольжение, или на подошве обуви будут острые шипы, то передвижение по скользкой дороге будет более безопасным.

Объект исследования: скользкая дорога.

Предмет исследования: подошва обуви.

Методы: анкетирование, наблюдение, опыты.

Основное содержание

Глава 1.

Что такое скольжение?

В течение нескольких столетий учёные пытаются узнать, почему можно скользить по льду. « Скольжение», «скользить» обозначает движение по гладкому волоком или трением. (По В.Далю). В 1849 году братьями Томсон было выдвинуто предположение о том, что лёд под нами плавится потому, что мы на него давим. И поэтому мы скользим уже не по льду, а по образовавшейся плёнке воды на его поверхности. Физик Майкл Фарадей в 1850 году, утверждал, что поверхность льда содержит слой воды. В 1939 году Ф.Бауден и Т.Хьюз предположили, что тепло, необходимое для плавления льда под коньком, даёт сила трения. При соприкосновении с лезвием конька или подошвой ботинка лед разогревается и подтаивает, создавая скользящий слой. Но почему лед остается скользким даже тогда, когда человек просто стоит на льду и не разогревает его трением? Да потому, что эти поверхности идеально ровные? Но падает человек не только на гладком льду, но и на шероховатой накатанной поверхности, по такой зимней дороге ходить ещё опасней. Санки по бугристой поверхности скользят ничуть не хуже, чем по гладкому льду. Получается, лёд скользкий не потому, что гладкий, а по какой-то другой причине. Почему мы не скользим по всякой другой гладкой поверхности?

Суть заключается в самом процессе трения. Когда два предмета вступают в соприкосновение, возникает сила сопротивления, которая препятствует движению и предохраняет, таким образом, от скольжения и падения. Чем сильнее трение, тем больше соответствующая сила, поэтому трение стараются не уменьшать, а увеличивать: покрытие дорог делают шероховатым, наносят на поверхность шин рельефные рисунки (протекторы). Что определяет величину силы трения? Повседневный опыт свидетельствует: чем сильнее прижать поверхности тел друг к другу, тем труднее вызвать их скольжение и поддерживать его. Следовательно, трение возникает из-за взаимодействия между соприкасающимися частями тел. Даже на отполированной твердой поверхности имеются беспорядочно расположенные микроскопические выступы и впадины. Соприкосновение твердых тел в действительности происходит не по всей поверхности, а лишь в отдельных «пятнах касания», т.е. вершинах выступов. При скольжении твердых тел микронеровности разрушаются, трущиеся поверхности становятся более гладкими - они шлифуются и полируются. Трение приводит к нагреву поверхностей, так как выделяющаяся при деформации выступов теплота не успевает распространиться вглубь вещества. Это приводит к размягчению тонкого поверхностного слоя, который становится смазкой, уменьшающей силу трения. Именно поэтому так легко скользят коньки по льду и лыжи по снегу.

Выводы. Человек скользит на ледяной или накатанной поверхности, даже не абсолютно ровной, потому что между подошвой обуви и поверхностью возникает в силу некоторых физических явлений тонкая пленка воды. Своеобразная «смазка», которая уменьшает трение, и люди, теряя опору, катятся и падают, не в силах контролировать движение. Таким образом, несмотря на различные объяснения появления этой пленки, можно сделать общий вывод: чтобы сделать обувь менее скользкой, необходимо увеличить трение между подошвой обуви и скользкой поверхностью. Это наглядно на опыте с банкой.

Фото 1. Фото 2.

На первой фотографии - баночка, быстро скатившаяся по наклонной поверхности. Затем на дно банки наклеили резинку, тем самым увеличив трение. Банка немного скатившись, застряла на склоне (фото 2). Этот опыт подтверждает вывод, что обувь станет менее скользкой, если увеличится трение между подошвой и льдом или накатанным снегом.

Что помогает уменьшить скольжение?

Для проведения опытов по снижению скольжения зимней обуви я изучил, какими средствами пользуются окружающие меня люди во время гололёда, чтобы ходить было менее скользко. Оказалось, что в качестве подручных средств люди используют наклеивание на подошвы кусочков медицинского пластыря, кусочков войлока и натурального меха, натирание подошвы сырым картофелем, наждачной бумагой, песком и другими подручными средствами.

Отлично снизить скольжение помогают протекторы. Обувь с такими подошвами пользуется спросом среди детей и молодёжи.

В мастерских по ремонту обуви на подошву наклеивают материалы, которые уменьшают скольжения, а в магазинах продаётся обувь со специальными антигололедными свойствами. Производители этой обуви утверждают: «Yaktrax и WinterTrax являются простейшими и наиболее эффективными приспособлениями для обуви, так как создают прочное, надёжное сцепление с поверхностью за счёт эксклюзивной системы катушек. Однако такая обувь дорогая, и не каждый может позволить её приобрести.

Глава 2.

Опыты, проведённые в домашних условиях

В проведении опытов участвовали: я, мой младший брат Артём, мама Яна Михайловна, бабушка Нина Михайловна, дедушка Владимир Фёдорович, а также мои одноклассники.

Опыт первый

Цель: определить воздействие соков овощей на скольжение подошвы в зимнее время года.

Оборудование: сырой картофель, лук, ботинки

Описание опыта. Очистить картофель. Разрезать на две половинки. Подошвы зимних ботинок натереть сырым картофелем. Дождаться полного высыхания. То же проделать с луком.

Вывод. При натирании подошвы сырым картофелем и луком эффект скольжения только усилился. Было очень трудно устоять на скользкой поверхности.

Опыт второй

Бабушка вспомнила, что в детстве, когда они ходили в школу, во время гололёда поверх валенок натягивали носки. Мы решили апробировать и параллельно с носками проверить эффект капроновых колготок.

Цель: узнать, можно ли при помощи шерстяных носков или капроновых колготок уменьшить скольжение на скользкой дороге?

Оборудование: носки, колготки, обувь.

Описание опыта. Поверх ботинок натянуть носки (колготки). Пройтись по снегу, продолжить движение по накатанной дороге.

Вывод. Результат опыта отрицательный. Шерстяные носки уменьшили скольжение на несколько минут, колготки, наоборот, усилили скольжение.

Опыт третий

Цель: сравнить результаты воздействия на эффект скольжения наклеенных материалов.

Оборудование: клей, песок, наждачная бумага.

Описание опыта. Для проведения опыта я и мои одноклассники приготовили наждачную бумагу, клей, песок. Сделали заготовки из наждачной бумаги. Подошву предварительно очистили от пыли. На обезжиренную поверхность нанесли клей и приклеили лекала. На другую подошву после нанесения клея насыпали сухой песок.

Через сутки, после полного высыхания обувь прошла испытание на улице.

Вывод. Результат положительный. В таких ботинках можно смело идти по льду. Однако рассчитывать на длительность процесса не приходится. Песок осыпается в течение 1-2 часов. Наждачная бумага держится до 5 и более часов. Неудобство состоит в том, этот процесс приходится повторять ежедневно.

Опыт четвёртый.

Мой дедушка Володя предложил использование прочных материалов: из железа, алюминия, толстой резины.

Цель: выяснить, могут ли набойки из прочных материалов уменьшить скольжение?

Оборудование: набойки из толстой резины, алюминия, выдвигающие стальные набойки с шипами, крепёж, отвёртка.

Описание опыта. На каблук с помощью специального крепежа прикрутить набойки.

Вывод. Результат положительный. Самыми прочными и удобными при скольжении оказались выдвижные набойки с острыми шипами.

Конечно, полностью от скольжения они не спасают, но соприкасаясь с накатанным снегом и льдом, увеличивает трение, и человек подвергается меньшему риску падения.

Заключение

В ходе исследования мне удалось выяснить, почему люди скользят и падают на скользкой дороге. На этот процесс влияет тонкий слой жидкости, появляющийся при движении. При этом уменьшается сила трения, и часто человек не может удержаться на ногах, особенно на наклонной поверхности. В результате проведённых опытов, были найдены способы увеличения трение с помощью применения различных материалов с неровной, шероховатой поверхностью.

Выводы исследования

1. Народные средства: картофель, лук, носки, капрон - оказались малоэффективными, так как поверхность материалов быстро сглаживается при ходьбе, увеличивая скольжение.

2. Песок и наждачная бумага дают непродолжительный положительный эффект.

3.Специальная обувь с антискользящим эффектом дорогая, не приспособлена для людей старшего возраста.

4. Наиболее приемлемым и эффективным средством, препятствующим падениям при передвижении по скользкой поверхности, являются специальные набойки с выдвижными шипами. Это средство доступно людям любого возраста, разного материального достатка.

Таким образом, гипотеза моего исследования подтвердилась частично.

Рекомендации

Необходимо помнить, что, кроме обуви, существуют и правила передвижения по скользкой поверхности. Соблюдая их, люди уменьшат риск падения и сохранят здоровье (Приложение)

Список литературы и Интернет-ресурсов

1. Энциклопедия для детей «Аванта+». Физика, том 16. Москва, 2003

2. Газета «Комсомольская правда»

Приложение

Правила безопасности на скользкой дороге

(ГУ МЧС России по Белгородской области)

1. Подготовьте обувь заблаговременно. Если вы не спортивный человек, бегающий зимой в кроссовках, лучше обратиться к специалистам и наклеить антискользящую профилактику.

2. Во время движения по льду переступать нужно осторожно, не торопясь, наступая на всю подошву, так как при этом увеличивается площадь соприкосновения со льдом и усиливается трение. Поднимайте ноги, а в буквальном смысле - скользите, как будто вы на лыжах. Помните, что шпильки в гололед могут стать причиной серьезной травмы головы. Перед выходом на улицу отрепетируйте перед зеркалом походку.

3. Старайтесь ходить там, где можно за что-то держаться.

4. Для сохранения равновесия руки лучше держать свободными, при ходьбе ими можно размахивать, удерживая равновесие, а сумку лучше повесить на плечо. При переходе дороги убедитесь, что «железный конь» вас пропустил.

5. Носите шапку и капюшон. Они могут смягчить падение, если будете падать на затылок. Пожилым дамам и господам желательно запастись тростью с резиновым наконечником или шипами.

6. Как только вы начинаете терять равновесие, тотчас же присядьте, причем резко. Тогда ваше падение произойдет с небольшой высоты. Вполне возможно, что вы и вовсе не упадете. При этом, когда будете падать, втяните как можно сильней голову в плечи, к бокам прижмите локти и спину держите как можно прямей. Благодаря этой группировке вы сможете избежать растяжений и ушибов. Падайте на бок, на предплечье, амортизируя таким образом удар. Не выставляйте назад локти и не подставляйте ладонь вытянутой руки. Такие падения чреваты переломами.

7. Не ходите под крышами домов, там могут быть сосульки.