Способы определения мгновенной скорости в спорте

Из формулы (1.9) и определения равноускоренного движения следует, что в таком  движении ускорение не изменяется. Следовательно, прямолинейное равноускоренное  движение есть движение с постоянным ускорением (a=const). В прямолинейном  равноускоренном движении векторы v0, v и а направлены по одной прямой. Поэтому модули их проекций на эту  прямую равны модулям самих этих векторов, и формулу (1.9) можно записать в виде

a=(v-v0)/t. (1.10)

Из формулы (1.10) устанавливается единица ускорения.

В СИ единицей ускорения  является 1 м/с2 (метр на секунду в  квадрате); 1 м/с2 - это ускорение такого равноускоренного движения, при котором  за каждую секунду скорость тела увеличивается  на 1 м/с.

V. Формулы мгновенной и средней скоростей равноускоренного движения

Из (1.9) следует, что v= v0+at.

По этой формуле  определяют мгновенную скорость v тела в равноускоренном движении, если его начальная скорость v0 и ускорение  а известны. Для прямолинейного равноускоренного движения эту формулу можно записать в виде

v=v0+at. (1.11)

Если v0 =0, то

v=at. (1.12)

Получим выражение  для средней скорости прямолинейного равноускоренного движения. Из формулы (1.11) видно, что v=v0 при t=0, v1=v0+a при t=1, v2=v0+2a=v1+a при t=2 и т. д. Следовательно, в равноускоренном  движении значения мгновенной скорости, которые тело имеет через равные промежутки времени, образуют такой  ряд чисел, в котором каждое из них (начиная со второго) получается путем прибавления к предшествующему  постоянного числа а. Это значит, что рассматриваемые значения мгновенной скорости образуют арифметическую прогрессию. Следовательно, средняя скорость прямолинейного равноускоренного движения может быть определена по формуле 

vср=(v0+v)/2, (1.13)

где v0 - начальная  скорость тела; v - скорость тела в данный момент времени.

VI. Способы определения мгновенной и средней скоростей в спорте.

Глазомерно расстояние определяют путем сравнения с известным на местности отрезком. На точность глазомерного определения расстояния оказывают влияние освещенность, размеры объекта, его контраст с окружающим фоном, прозрачность атмосферы и другие факторы. Расстояния кажутся меньшими, чем в действительности, при наблюдении через водные пространства, лощины и долины, при наблюдении крупных и отдельно расположенных объектов. И наоборот, расстояния кажутся большими, чем в действительности, при наблюдении в сумерках, против света, в туман, при пасмурной и дождливой погоде. Все эти особенности следует учитывать при глазомерном определении расстояний. Точность глазомерного определения расстояний зависит также от натренированности наблюдателя. Опытным наблюдателем расстояния до 1000 м могут быть определены глазомерно с ошибкой 10-15%. При определении расстояния более 1000 м ошибки могут достигать 30%, а при недостаточной опытности наблюдателя 50%.

Определение расстояний по спидометру. Расстояние, пройденное машиной, определяется как разность показаний спидометра в начале и  конце пути. При движении по дорогам  с твердым покрытием оно будет на 3-5%, а по вязкому грунту на 8-12% больше действительного расстояния. Такие погрешности в определении расстояний по спидометру возникают от пробуксовки колес (проскальзывания гусениц), износа протекторов покрышек и изменения давления в шинах. Если необходимо определить пройденное машиной расстояние возможно точнее, надо в показания спидометра внести поправку. Такая необходимость возникает, например, пря движении по азимуту или при ориентировании с использованием навигационных приборов.

Величина поправки определяется перед маршем. Для этого  выбирается участок дороги, который  по характеру рельефа и почвенного покрова подобен предстоящему маршруту. Этот участок проезжают с маршевой скоростью в прямом и обратном направлениях, снимая показания спидометра в начале и конце участка. По полученным данным определяют среднее значение протяженности контрольного участка  и вычитают из него величину этого  же участка, определенную по карте или  на местности лентой (рулеткой). Разделив полученный результат на длину участка, измеренного по карте (на местности), и умножив на 100, получают коэффициент  поправки.

Например, если среднее значение контрольного участка  равно 4,2 км, а измеренное по карте 3,8 км, то коэффициент поправки

К=((4,2-3,8)/3,8)*100 = 10%

Таким образом, если длина маршрута, измеренного  по карте, составляет 50 км, то на спидометре будет отсчет 55 км, т. е. на 10% больше. Разница в 5 км и есть величина поправки. В некоторых случаях она может  быть отрицательной.

Измерение расстояний шагами. Этот способ применяется обычно при движении по азимуту, составлении  схем местности, нанесении на карту (схему) отдельных объектов и ориентиров и в других случаях. Счет шагов  ведется, как правило, парами. При  измерении расстоянии большой протяженности  шаги более удобно считать тройками попеременно под левую и правую ногу. После каждой сотни пар или  троек шагов делается отметка  каким-нибудь способом и отсчет начинается снова. При переводе измеренного  расстояния шагами в метры число  пар или троек шагов умножают на длину одной пары или тройки шагов. Например, между точками поворота на маршруте пройдено 254 пары шагов. Длина  одной пары шагов равна 1,6 м. Тогда  Д =254Х1,6=406,4 м.

Обычно шаг  человека среднего роста равен 0,7- 0,8 м. Длину своего шага достаточно точно  можно определить по формуле

Д=(Р/4)+0,37,

где Д-длина одного шага в метрах

Р - рост человека в метрах.

Например, если рост человека 1,72 м, то длина его  шага

Д=(1,72/4)+0,37=0,8 м.

Более точно  длина шага определяется промером какого-нибудь ровного линейного участка местности, например дороги, протяженностью 200-300 м, который заранее измеряется мерной лентой (рулеткой, дальномером и  т. п.). При приближенном измерении  расстояний длину пары шагов принимают  равной 1,5 м.

Средняя ошибка измерения расстояний шагами в зависимости  от условий движения составляет около 2-5% пройденного расстояния.

Счет шагов  может выполняться с помощью  шагомера (рис.1). Он имеет вид и  размеры карманных часов. Внутри прибора помещен тяжелый молоточек, который при встряхивании опускается, а под воздействием пружины возвращается в первоначальное положение. При  этом пружина перескакивает по зубцам колесика, вращение которого передается на стрелки. На большой шкале циферблата стрелка показывает число единиц и десятков шагов, на правой малой-сотни, а на левой малой-тысячи. Шагомер  подвешивают отвесно к одежде. При ходьбе вследствие колебания  его механизм приходит в действие и отсчитывает каждый шаг. 

 

Рис.1 Шагомер

Определение расстоянии по времени и скорости движения. Этот способ применяется для приближенного  определения величины пройденного  расстояния, для чего среднюю скорость умножают на время движения. Средняя  скорость пешехода около 5, а при  движении на лыжах 8-10 км/ч. Например, если разведывательный дозор двигался на лыжах 3 ч, то он прошел около 30 км.

Определение расстояний по соотношению скоростей звука  и света. Звук распространяется в  воздухе со скоростью 330 м/с, т. е. округленно 1 км за 3 с, а свет- практически мгновенно (300000 км/ч). Таким образом, расстояние в километрах до места вспышки  выстрела (взрыва) равно числу секунд, прошедших от момента вспышки  до момента, когда был услышан звук выстрела (взрыва), деленному на 3. Например, наблюдатель услышал звук взрыва через 11 с после вспышки. Расстояние до места вспышки

Д=11/3 = 3,7км.

Определение расстояний на слух. Натренированный слух-хороший  помощник в определении расстояний ночью. Успешное применение этого способа  во многом зависит от выбора места  для прослушивания. Оно выбирается таким образом, чтобы ветер не попадал прямо в уши. Вокруг в  радиусе нескольких метров устраняются  причины шума, например сухая трава, ветки кустарника и т. п. В безветренную ночь при нормальном слухе различные  источники шумов могут быть слышны на даль-ностях, указанных в табл. 1.

                              Таблица 1

 
 

Определение расстояний геометрическими построениями на местности. Этот способ может применяться при  определении ширины труднопроходимых или непроходимых участков местности  и препятствий (рек, озер, затопленных  зон и т. п.). На рис.2 показано определение  ширины реки построением на местности  равнобедренного треугольника. Так  как в таком треугольнике катеты равны, то ширина реки АВ равна длине  катета АС. Точка А выбирается на местности так, чтобы с нее  был виден местный предмет (точка  В) на противоположном берегу, а также  вдоль берега реки можно было измерить расстояние, равное ее ширине. Положение  точки С находят методом приближения, измеряя угол АСВ компасом до тех  пор, пока его значение не станет равным 45°.

 

Рис.2 Определение  расстояний геометрическими построениями на местности.

Другой вариант  этого способа показан на рис. 23,6. Точка С выбирается так, чтобы  угол АСВ был равен 60°. Известно, что тангенс угла 60° равен 1/2, следовательно, ширина реки равна удвоенному значению расстояния АС. Как в первом, так  и во втором случае угол при точке  А должен быть равен 90°. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.http://www.avtosport.ru/rally_pribor

2.http://worldhistory.clan.su/forum/75-673-1

3.http://miltop.narod.ru/Distance/other.htm

4.http://podhod.nm.ru/l89.htm

5.http://physlearn.narod.ru/phis1/part1.html

6.http://www.terver.ru/mgnovenskorostdvig.php  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ

I.Введение

II. Отличие мгновенной скорости от средней.

III. Средняя и мгновенная скорости прямолинейного неравномерного движения

IV. Равноускоренное прямолинейное движение. Ускорение

V. Формулы мгновенной и средней скоростей равноускоренного движения

VI. Способы определения мгновенной и средней скоростей в спорте.

VII. Список используемой литературы