Wissenschaftsprojekte zu Reiten und Physik
Das Studium der Physik – die sich mit den Eigenschaften, Veränderungen und Wechselwirkungen von Materie und Energie befasst – beschränkt sich nicht auf das Labor. Sie können diese Wissenschaft auf fast alle alltäglichen Aktivitäten anwenden, einschließlich des Reitens. Unabhängig von Ihrer Reitdisziplin spielt Physik immer eine Rolle. Die verschiedenen Komponenten des Reitens können Gegenstand von Wissenschaftsprojekten sein.
Longieren
Viele Reiter longieren – führen das Pferd in einem Kreis um sich herum, während es an einer 24 bis 30 Fuß langen Leine angebunden ist –, um das Tier aufzuwärmen oder überschüssige Energie abzubauen, bevor sie aufsteigen. Oft zieht das Pferd an der Longierleine, während es reist, aber solange der Reiter es schafft, am Pferd festzuhalten, reist es dank der Zentripetalkraft im vorgeschriebenen Kreis. Die genaue Menge der Zentripetalkraft kann durch die Formel Kraft = Masse x (Geschwindigkeit im Quadrat / Radius) gemessen werden. Sie können diese Kraft für mehrere Pferde in verschiedenen Gangarten für ein Projekt messen.
Gleichgewicht
Sobald ein Reiter auf einem Pferd sitzt, übernehmen weitere physikalische Konzepte. Wenn ein Pferd sich vorwärts bewegt, wird der Reiter leicht nach hinten geschleudert, gemäß Newtons erstem Bewegungsgesetz, das besagt, dass ein sich im Ruhezustand befindlicher Gegenstand im Ruhezustand bleibt, es sei denn, er wird von einer äußeren Kraft beeinflusst. In diesem Fall ist das Pferd eine äußere Kraft für den Menschen. Der Reiter muss ständig sein Gleichgewicht oder sein Gleichgewicht anpassen, um mit dem Pferd mitzugehen und nicht hinter dem Schwerpunkt des Pferds zurückzubleiben. Dies gilt besonders für Ereignisse wie Barrel Racing, Reining und Springen. Wählen Sie für dieses Projekt mehrere verschiedene Pferdesportarten aus. Bestimmen Sie, wo sich der Schwerpunkt des Pferds für jede befindet und welche Auswirkungen auf das Gleichgewicht des Reiters hat, wenn das Pferd die Geschwindigkeit oder Richtung ändert. Zum Beispiel, wenn ein Pferd in der Reining einen Schiebstopp macht, finden Sie die richtige Position des Reiters im Verhältnis zum Gleichgewichtspunkt des Pferds. Erklären Sie, was passieren kann, wenn der Reiter mit dem Pferd aus dem Gleichgewicht gerät, und verwenden Sie Poster oder Videos zur Veranschaulichung.
Show-Events
Das Springen eines Pferds, sei es Teil eines Geländeritts oder auf einem Showring beschränkt, nutzt potenzielle und kinetische Energie. Wenn das Pferd sich einem Sprung nähert, baut es Geschwindigkeit oder kinetische Energie auf, um über den Zaun zu gelangen. Wenn das Pferd abspringt, wird diese kinetische Energie in potenzielle Energie umgewandelt. Diese aufgebaute Energie bestimmt dann, wie weit und wie hoch das Pferd reisen wird, während es der Schwerkraft entgegenwirkt. Andere Events, wie Mounted Shooting, hängen vom Gleichgewicht des Reiters, der Geschwindigkeit des Pferds und dem Winkel des Schusses des Reiters ab. Das Studium der Sprünge mehrerer verschiedener Pferde und die Überprüfung der Aufzeichnungen von Mounted-Shooting-Reitern sollte die optimalen Leistungsstandards für jedes offenbaren. Verwenden Sie Poster, um die Arten von Energien zu beschreiben, die für jedes Event verwendet werden.
Stürzen
Ein altes Sprichwort sagt: „Es gab nie ein Pferd, das nicht geritten werden konnte, oder einen Reiter, der nicht geworfen werden konnte.“ Bei der Betrachtung von Newtons drittem Bewegungsgesetz, das sich mit dem Impuls befasst, ist es leicht zu sehen, was passiert, wenn ein Reiter fällt oder geworfen wird. Im Falle eines Pferds, das plötzlich anhält oder die Richtung ändert, wird diese Vorwärtsbewegung auf den Reiter übertragen, der sich weiterhin in Vorwärtsrichtung bewegt. Bald läuft der Reiter aus dem Pferd heraus und landet auf dem Boden. Dasselbe gilt für ein Pferd, das zu bocken beginnt und seinen Reiter auf diese Weise loswird. Messen Sie die Aufprallkraft in mehreren verschiedenen Szenarien mit der Formel Kraft = Masse x Beschleunigung. Finden Sie die Höhe der Trennung des Reiters vom Pferd heraus (sie wird von einem einfachen Sturz bis zum Herausgerissenwerden über ein Sprung oder einen Bock variieren), verwenden Sie dann die Schwerkraft für die Kraft und das Gewicht des Reiters für die Masse. Vergleichen Sie die resultierende Aufprallkraft mit den Standards verschiedener Marken von Schutzausrüstung, um zu zeigen, wie wahrscheinlich es ist, dass ein Reiter verletzt wird, während er sie verwendet. Sie möchten möglicherweise auch spezifische Arten von Ausrüstung wie Westen und Helmen untersuchen.