Huisdieren
Huisdieren
De bestudering van natuurkunde — die zich bezighoudt met de eigenschappen, veranderingen en interacties van materie en energie — is niet beperkt tot het laboratorium. U kunt deze wetenschap op bijna alle alledaagse activiteiten toepassen, inclusief paardenrijden. Ongeacht uw rijdiscipline, speelt natuurkunde altijd een rol. De verschillende componenten van rijden kunnen het onderwerp zijn van wetenschapsprojecten.
Veel ruiters longeren — het paard in een cirkel om zich heen laten lopen terwijl het aan een lijn van 24 tot 30 voeten (7,3-9,1 m) vastgemaakt is — om het dier op te warmen of overtollige energie te verwijderen voordat ze opstijgen. Vaak trekt het paard tegen de longelijn aan tijdens het lopen, maar zolang de ruiter het paard wilt vasthouden, zal het in de voorgeschreven cirkel lopen dankzij de zwaartekracht. Het exacte bedrag van de zwaartekracht kan worden gemeten via de formule Kracht = massa x (snelheid² / straal). U kunt deze kracht meten voor verschillende paarden bij verschillende gangen voor een project.
Zodra een ruiter een paard besteegt, nemen meer natuurkundige concepten de overhand. Wanneer een paard vooruit beweegt, wordt de ruiter lichtjes achterover gegooid volgens Newton's Eerste Wet van Beweging, die stelt dat een voorwerp in rust in rust blijft tenzij er een buitencraft op inwerkt. In dit geval is het paard een buitencraft voor de mens. De ruiter moet zijn evenwicht of zijn equilibrium continu aanpassen om bij het paard te blijven en niet achter het zwaartepunt van het paard te blijven. Dit is met name waar in dergelijke evenementen als vatracen, reining en springen. Voor dit project selecteert u verschillende verschillende paardactiviteiten. Bepaal waar het zwaartepunt van het paard is voor elk en het effect op het evenwicht van de ruiter als het paard van snelheid of richting verandert. Bijvoorbeeld, wanneer een paard een glijdende stop maakt in reining, vind de correcte positie voor de ruiter in relatie tot het zwaartepunt van het paard. Leg uit wat er kan gebeuren wanneer de ruiter uit evenwicht is met het paard, met behulp van posters of video's om te illustreren.
Een paard laten springen, ofwel als deel van een cross-country evenement of beperkt tot een showring, maakt gebruik van potentiële en kinetische energie. Als het paard een sprong naderd, bouwt het snelheid of kinetische energie op om het over de hek te sturen. Wanneer het paard afstoot, wordt die kinetische energie omgezet in potentiële energie. Deze opgebouwde energie bepaalt dan hoe ver en hoe hoog het paard zal reizen terwijl het de zwaartekracht bestrijdt. Andere evenementen, zoals bereden schieten, hangen af van het evenwicht van de ruiter, de snelheid van het paard en de hoek van het schieten van de ruiter. Het bestuderen van de sprongen van verschillende verschillende paarden en het bekijken van de records van bereden schieters zou de optimale prestatiestandaarden voor elk moeten onthullen. Gebruik posters om de typen energie te beschrijven die voor elk evenement worden gebruikt.
Een oud gezegde gaat: "Er was nooit een paard dat niet gereden kon worden, of een ruiter die niet afgeworpen kon worden." Kijkend naar Newton's Derde Wet van Beweging, die te maken heeft met impuls, is het gemakkelijk te zien wat er gebeurt wanneer een ruiter valt of wordt afgeworpen. In het geval van een paard dat plotseling stopt of van richting verandert, wordt die voorwaartse beweging overgedragen aan de ruiter die blijft bewegen in een voorwaartse richting. Binnenkort loopt de ruiter het paard uit en landet op de grond. Hetzelfde geldt voor een paard dat begint te bukken en zijn ruiter op die manier kwijtraakt. Meet de inslagkracht in verschillende scenario's met de formule Kracht = Massa x Versnelling. Vind de hoogte van de scheiding van de ruiter van het paard (het zal variëren van een eenvoudige val tot ontwrichting over een sprong of een buk), gebruik dan de zwaartekracht voor de kracht en het gewicht van de ruiter voor de massa. Vergelijk de resulterende inslagkracht met de standaarden van verschillende merken beschermende uitrusting om te onthullen hoe waarschijnlijk het is dat een ruiter gewond raakt tijdens het gebruik ervan. U kunt misschien specifieke typen uitrusting bekijken, zoals beschermingsvesten en helmen.