Ускорение ОЦТ тела – физическая величина показывающая, насколько быстро изменяется его скорость (V) с течением времени.

Количественно ускорение ( а) определяется по формуле:

a= , ( 1.3.3)

где Δ V = V₂ – V₁ – изменение скорости ОЦТ тела в процессе перемещения ОЦТ из точки с координатами (x₁, y₁) в точку с координатами (x₂, y₂); Δ t = t₂ – t₁ – промежуток времени, затраченный на перемещение ОЦТ тела, V₁ и V₂ – скорости ОЦТ тела в точках, соответственно (x₁, y₁) и (x₂, y₂).

Формула 1.3.3 позволяет точно определить величину ускорения, неизменного в процессе перемещения ОЦТ тела между точками с координатами (x₁, y₁) и (x₂, y₂).

Аналогично понятиям средней и мгновенной скорости вводятся понятия среднего и мгновенного ускорения. Мгновенное ускорение определяется для случая ускорения, изменяющегося по величине. Оно отличается от среднего ускорения величиной промежутка времени Δ t, за который произошло изменение скорости Δ V. В случае среднего ускорения промежуток Δ t имеет некоторое конечное значение, а в случае мгновенного ускорения он бесконечно мал. Среднее ускорение можно определить по формуле (1.3.3), а мгновенное ускорение – по формуле:

а_мгн. (1.3.4)

 

Единицей измерения ускорения является м/с².

Рассматриваемые в данной лабораторной работе физические величины: перемещение, скорость и ускорение, как уже отмечалось, являются векторными величинами, так как каждая из них характеризуется не только своим значением, но и направлением, то есть не одним, а двумя параметрами. В процессе биомеханического исследования над векторами приходится выполнять те или иные операции. Так, при нахождении скорости (формула (1.3.1)) вектор Δ s делился на константу Δ t, а при нахождении ускорения разность векторов V₂ – V₁ делилась на эту же константу. Рассмотрим теперь более подробно способы выполнения операций над векторами.

Перечисленные выше (см. с. 11) арифметические операции над векторами: сложение и вычитание, умножение и деление на постоянное число могут выполняться двояко: 1) традиционно, т.е. без использования компьютера и 2) с использованием стандартных компьютерных процедур.

Сложение и вычитание векторов.

1) Традиционный способ (правило параллелограмма).

Сложение и вычитание векторов на плоскости (например, векторов скоростей V₁ и V₂ ) по правилу параллелограмма производится так. Один из указанных векторов (например, V₁ ) следует переместить в плоскости чертежа (рис. 1.3.4) параллельно самому себе до совмещения его начала с началом второго вектора.

Полученную таким образом фигуру необходимо достроить до параллелограмма (АВСЕ на рис. 1.3.4). Диагональ АС этого параллелограмма будет суммой векторов V₁ и V₂, а диагональ ВЕ – разностью V₂ и V₁.

Рис.1.3.4

2) Компьютерные процедуры операций сложения и вычитания векторов основаны на представлении векторов наборами проекций на оси координат и выполняются покоординатно. Естественно, что результирующий вектор также будет представлен набором своих проекций на координатные оси. Полученный результат, в случае необходимости, легко представим в виде геометрического вектора (рис. 1.3.5).

Рис.1.3.5

Примечание. В случае отсутствия компьютерной поддержки данный алгоритм может использоваться вручную как альтернатива правилу параллелограмма.

Умножение и деление вектора на постоянное число.

1) Умножение вектора (например, V_1, рис. 1.3.6) на некоторое постоянное число (С) традиционно производится так: число V₁ (модуль вектора V₁ ) умножается на C, затем строится вектор длиныV₁ · C, при этом, если C > 0, то направление вектора V₁· C совпадает с направлением вектора V₁, а если C < 0, то оно является противоположным направлению вектора V₁. Отметим также, что, если ‌ │ C│ > 1, то длина вектора V₁· C увеличивается в C раз по сравнению сдлиной V₁, если же │ C│ < 1, то она уменьшается в 1/C раз. Операция деления отдельно не рассматривается, так как деление на C равносильно умножению на 1/C. (На рис.1.3.6 даны вектор V₁ и векторы V₁· C, где C=2, -2, 1/2, -1/2)

 

Рис.1.3.6

2) При координатном задании вектора операции умножения и деления его на постоянное число C выполняются покоординатно (см. с.11). В случае необходимости строится результирующий вектор.

Описанные алгоритмы работы с векторами позволяют рассчитать и в случае необходимости вручную построить векторы скоростей и ускорения ОЦТ тела спортсмена. Необходимо только помнить, что направление скорости всегда совпадает с направлением движения. Для прямолинейного движения ускорение совпадает по направлению с вектором скорости, если движение ускоренное, т. е. V₂ > V₁, и направлено в противоположную сторону, если движение замедленное, т. е. V₂ < V₁. Отметим также, что если используются приближенные формулы (1.3.1) и (1.3.3), то есть интервалы Δ t, Δ s, Δ V – конечные, векторы скоростей и ускорения должны исходить из начала вектора перемещения.

 

Порядок выполнения работы

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A. Оценка будущей стоимости денежного потока с позиции текущего момента времени
2. A. Смещение суставной головки через вершину суставного бугорка на передний его скат
3. A.27. Процедура ручной регулировки зеркала заднего вида
4. B. С нарушением непрерывности только переднего полукольца
5. Cсрочный трудовой договор и сфера его действия.
6. F) величина сбережения по отношению ко всему доходу
7. F. Оценка будущей стоимости денежного потока с позиции текущего момента времени
8. G) определение путей эффективного вложения капитала, оценка степени рационального его использования
9. H) Такая фаза круговорота, где устанавливаются количественные соотношения, прежде всего при производстве разных благ в соответствии с видами человеческих потребностей.
10. h)Логическая и физическая структура сайта
11. I. МИРОВОЗЗРЕНИЕ И ЕГО ИСТОРИЧЕСКИЕ ТИПЫ
12. I. ПОЛОЖЕНИЯ И НОРМЫ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА, В ОБЛАСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ПРОПАГАНДЫ И ОБУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ МЕРАМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ