Актуальность: Занимаясь баскетболом, нас заинтересовало, какие факторы влияют на точность попадания мяча в кольцо. И можно ли их учитывать при игре в баскетбол.
Проблема исследования заключается в том, что не существует эффективного и надёжного способа определения точек прицеливания и выбора оптимальных параметров траектории полёта мяча в зависимости от координат расположения игрока на площадке при броске, а также методики обучения. А предложенные границы областей площадки для выполнения бросков прямо в кольцо и с отражением недостаточно изучены, не обоснованы и требуют корректировки.
Гипотеза: Мы предположили, что самый оптимальный угол подачи мяча 45ᵒ.
Цель: Установить зависимость точного попадание баскетбольного мяча в кольцо от угла подачи.
Поставив цель своей работы, мы составили примерный план своего исследования.
Баскетбол (англ. basket — корзина, ball — мяч) — спортивная командная игра с мячом. В баскетбол играют две команды, каждая из которых состоит из пяти игроков. Цель каждой команды — забросить руками мяч в кольцо с сеткой (корзину) соперника и помешать другой команде овладеть мячом и забросить его в свою корзину. Корзина (кольцо с сеткой) находится на высоте 3,05 метра от пола (10 футов). От каждой команды на площадке находится по 5 человек, всего в команде 12 человек, замены не ограничены. За мяч, заброшенный с ближней и средней дистанции, засчитывается 2 очка, с дальней (из-за трехочковой линии) — 3 очка. Штрафной бросок оценивается в одно очко. Стандартный размер баскетбольной площадки 28 метров в длину и 15 метров в ширину. Баскетбол один из самых популярных видов спорта в мире [1].
Исследование
Являясь игроком юношеской баскетбольной команды, я заинтересована в совершенствовании навыков этого спорта. Броски в корзину - важнейший элемент в баскетболе [2]. Чтобы выиграть матч, команда должна превзойти противника в счете, а это достигается посредством более точных бросков. Все остальные приемы игры служат созданию условий для овладения корзинкой. Чтобы приносить пользу команде, каждый игрок должен уметь метко поражать корзину. Мы рассмотрели упрощенную модель: пренебрегаем сопротивлением воздуха, броски без отклонения, без зависания в воздухе, расчет только по оси xy [3].
Перед тем как заняться исследованием, мы провели практический эксперимент: суть заключалась в том, чтобы я выполнил 20 штрафных бросков, без ограничения по времени, спокойно выполнив каждый бросок. Мы бросали в течение недели, и получилось в среднем 15 попаданий +-1.
Мы работали над такими параметрами как траектория броска и начальный угол вылета мяча.
На тренировках мы наблюдали траекторию полета мяча. Траектория имеет вид кривой линии.
Нас заинтересовало, имеет ли эта линия название. Наша учительница по математике объяснила нам, что такая линия называется парабола.
Учитель физики объяснила нам, что такое движение называется баллистическим.
Мы обратились к литературе. Изучив ряд учебной литературы (Пурышева Н.С., Вяжеевская Н.Е., физика 10 класс-профиль; В.А. Касьянов физика 10 класс-профиль) и выяснили:
Баллистическое движение – движение за счёт силы тяжести при котором тело движется с учётом сил сопротивления с ускорением [4].
Если мяч брошен под углом к горизонту и попал в цель. Его перемещения по горизонтали s и по вертикали h могут быть записаны следующим образом:
Это уравнение содержит две неизвестные величины v и α имеет, поэтому бесчисленное множество решений, что соответствует возможности попасть в цель бесконечным числом способов [5].
К сожалению, мы не обладаем необходимыми математическими знаниями для решения данной задачи теоретически. Поэтому мы экспериментально исследовали зависимость точности попадания от угла подачи. При этом старались силу подачи не менять, для этого мы попросили нашу одноклассницу, тоже занимающуюся баскетболом выполнить экспериментальные броски.
Используемое оборудование: баскетбольный мяч, ученица 7 А класса Рысина Дарья, баскетбольная площадка с расстоянием дальности штрафного (s=4,225м), баскетбольное кольцо (высота Н=3,05м)
Эксперимент 1
Рис. 1 Угол подачи 30ᵒ
Вывод: мяч в кольцо не попал.
Эксперимент 2
Рис. 2 Угол подачи 45ᵒ
Вывод: мяч в кольцо не попал.
Эксперимент 3
Рис. 3 Угол подачи 60ᵒ
Вывод: мяч попадает в корзину.
Рис 4. Мяч попадает в корзину
Если угол вылета уменьшается, то уменьшаются и шансы на то, что мяч попадет в корзину. Поэтому чем меньше угол вылета мяча, тем большей должна быть точность расчета усилий в направлении его полета. Все это свидетельствует о преимуществе высокой траектории.
С другой стороны, при более высокой траектории мяч проходит больший путь, двигаясь к корзине. Наиболее приемлемый угол выброса мяча оказался угол в 60 градусов.
Литература
1. Вальтин А.И. «Мини-баскетбол в школе».- М.: Просвещение, 1996.
2. Бондарь А.И. Учись играть в баскетбол.- Минск: Полынья, 1986.
3. Джон Р., Вуден. Современный баскетбол.- М.: Физкультура и спорт, 1997.
4. Касьянов В.А. Физика 10 класс, профиль уровень. - М.: Дрофа, 2013.
5. Пупышева Н.С., Важеевская Н.Е., Д.А.Исаев. Физика 10 класс, базовый уровень.- М.: Дрофа, 2007.