Что такое скорость какими свойствами она обладает
Îòíîñèòåëüíàÿ ñêîðîñòü – ýòî ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà, ðàâíàÿ âåêòîðíîé ðàçíîñòè ñêîðîñòåé, çàäàííûõ îòíîñèòåëüíî íåïîäâèæíîé ñèñòåìû îòñ÷åòà.
Ïðè èçó÷åíèè ìåõàíè÷åñêîãî äâèæåíèÿ â ïåðâóþ î÷åðåäü ïîä÷åðêèâàåòñÿ åãî îòíîñèòåëüíîñòü. Ïðè èçó÷åíèè ðàçëè÷íûõ ñâîéñòâ äâèæåíèÿ òåëà ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ðàññìàòðèâàåòñÿ àáñîëþòíîå äâèæåíèå (ò. å. äâèæåíèå, îòíåñåííîå ê íåïîäâèæíûì îñÿì). Âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü îïðåäåëèòü îòíîñèòåëüíîå äâèæåíèå, îòíåñåííîå ê ñèñòåìå îòñ÷åòà, äâèæóùåéñÿ ïî îòíîøåíèþ ê íåïîäâèæíûì îñÿì.
Îòíîñèòåëüíîå äâèæåíèå òî÷êè ïî îòíîøåíèþ ê ïîäâèæíîé ñèñòåìå îòñ÷åòà ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê àáñîëþòíîå äâèæåíèå, è îáëàäàåò âñåìè ñâîéñòâàìè àáñîëþòíîãî äâèæåíèÿ.
Äâèæåíèå ìîæíî ðàññìàòðèâàòü â ðàçíûõ ñèñòåìàõ îòñ÷åòà. Âûáîð ñèñòåìû îò÷åòà äèêòóåòñÿ óäîáñòâîì: åå íóæíî âûáðàòü òàê, ÷òîáû èçó÷àåìîå äâèæåíèå è åãî çàêîíîìåðíîñòè âûãëÿäåëè ïî âîçìîæíîñòè ïðîùå. Äëÿ ïåðåõîäà îò îäíîé ñèñòåìû îòñ÷åòà ê äðóãîé íåîáõîäèìî çíàòü, êàêèå õàðàêòåðèñòèêè äâèæåíèÿ èçìåíÿþòñÿ è êàêèì îáðàçîì, à êàêèå îñòàþòñÿ íåèçìåííûìè.
Èñõîäÿ èç îïûòîâ ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî ïðè ðàññìîòðåíèè äâèæåíèé, ïðîèñõîäÿùèõ ñî ñêîðîñòÿìè, ìàëûìè ïî ñðàâíåíèþ ñî ñêîðîñòüþ ñâåòà, âðåìÿ íåèçìåííî âî âñåõ ñèñòåìàõ îòñ÷åòà, ÷òî îçíà÷àåò, ÷òî ïðè èçìåðåíèè â ëþáîé ñèñòåìå îòñ÷åòà ïðîìåæóòîê âðåìåíè ìåæäó äâóìÿ ñîáûòèÿìè îäèíàêîâ.
×òî æå êàñàåòñÿ ïðîñòðàíñòâåííûõ õàðàêòåðèñòèê, òî ïîëîæåíèå òåëà èçìåíÿåòñÿ ïðè ïåðåõîäå ê äðóãîé ñèñòåìå îòñ÷åòà, îäíàêî ïðè ýòîì íå ìåíÿåòñÿ ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïîëîæåíèå ýòèõ äâóõ ñîáûòèé.
Òåïåðü ðàññìîòðèì èçìåíåíèå ñêîðîñòè äâèæåíèÿ òåë ïðè ïåðåõîäå îò îäíîé ñèñòåìû îòñ÷åòà ê äðóãîé, êîòîðàÿ äâèæåòñÿ îòíîñèòåëüíî ïåðâîé.
Ðàññìîòðèì ïðèìåð ïåðåïðàâû íà ïàðîìå, äâèæóùåìñÿ ïîñòóïàòåëüíî îòíîñèòåëüíî áåðåãîâ (îòíîñèòåëüíî çåìëè). Âåêòîð ïåðåìåùåíèÿ ïàññàæèðà îòíîñèòåëüíî áåðåãîâ îáîçíà÷èì ÷åðåç Δr, à îòíîñèòåëüíî ïàðîìà – ÷åðåç Δr´. Ïåðåìåùåíèå ïàðîìà îòíîñèòåëüíî çåìëè çà òî æå âðåìÿ Δt îáîçíà÷èì ÷åðåç ΔR.  ýòîì ñëó÷àå
Δr = ΔR + Δr´.
Ðàçäåëèì ðàâåíñòâî ïî÷ëåííî íà ïðîìåæóòîê âðåìåíè Δt, â òå÷åíèå êîòîðîãî ïðîèçîøëè ýòè ïåðåìåùåíèÿ. Ïåðåéäÿ ê ïðåäåëó Δt >0, ïîëó÷èì àíàëîãè÷íîå ñîîòíîøåíèå äëÿ ñêîðîñòåé:
υ = V + υ´
ãäå υ – ñêîðîñòü ïàññàæèðà îòíîñèòåëüíî çåìëè, V – ñêîðîñòü ïàðîìà îòíîñèòåëüíî çåìëè, υ´ — ñêîðîñòü ïàññàæèðà îòíîñèòåëüíî ïàðîìà. Ýòèì ðàâåíñòâîì âûðàæàåòñÿ ïðàâèëî ñëîæåíèÿ ñêîðîñòåé, êîòîðîå ïðè îäíîâðåìåííîì ó÷àñòèè òåëà â äâóõ äâèæåíèÿõ ìîæíî òðàêòîâàòü êàê çàêîí ïðåîáðàçîâàíèÿ ñêîðîñòè òåëà ïðè ïåðåõîäå îò îäíîé ñèñòåìû îòñ÷åòà ê äðóãîé. Íà ñàìîì äåëå, υ è υ´ — ñêîðîñòè ïàññàæèðà â äâóõ ðàçíûõ ñèñòåìàõ îòñ÷åòà, à V – ñêîðîñòü îäíîé ñèñòåìû (ïàðîìà) îòíîñèòåëüíî äðóãîé (çåìëè).
Èç ôîðìóëû (2) ñëåäóåò, ÷òî îòíîñèòåëüíàÿ ñêîðîñòü äâóõ òåë îäèíàêîâà âî âñåõ ñèñòåìàõ îòñ÷åòà. Ïðè ïåðåõîäå ê íîâîé ñèñòåìå îòñ÷åòà ê ñêîðîñòè êàæäîãî òåëà ïðèáàâëÿåòñÿ îäèí è òîò æå âåêòîð V ñêîðîñòè ñèñòåìû îòñ÷åòà. Ïîýòîìó ðàçíîñòü âåêòîðîâ ñêîðîñòåé òåë υ – υ´ íå èçìåíÿåòñÿ. Îòíîñèòåëüíàÿ ñêîðîñòü òåë àáñîëþòíà.
Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå | |
Ðåøåíèå çàäà÷ ïî ôèçèêå, ïîäãîòîâêà ê ÝÃÅ è ÃÈÀ, ìåõàíèêà òåðìîäèíàìèêà è äð. | |
Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå |
Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
Îñíîâíàÿ èíôîðìàöèÿ ïî êóðñó ôèçèêè äëÿ îáó÷åíèÿ è ïîäãîòîâêè â ýêçàìåíàì, ÃÂÝ, ÅÃÝ, ÎÃÝ, ÃÈÀ | |
Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ |
Åäèíèöû èçìåðåíèÿ ñêîðîñòè. | |
×òîáû íàéòè êîîðäèíàòû äâèæóùåãîñÿ òåëà â ëþáîé ìîìåíò âðåìåíè, íóæíî çíàòü ïðîåêöèè âåêòîðà ïåðåìåùåíèÿ íà îñè êîîðäèíàò. | |
Åäèíèöû èçìåðåíèÿ ñêîðîñòè. |
Источник:
Учебное пособие для ВУЗов «Спортивная физиология».
Автор: И.И. Земцова Изд.: Олимпийская лит-ра, 2010 год.
Исследование скорости по данным двигательной реакции, времени одиночного движения и максимальной частоты движений[править | править код]
Под скоростной способностью подразумевают комплекс функциональных свойств, обеспечивающих выполнение двигательных действий за минимальное время (Платонов, 1997).
Проявление скоростных возможностей зависит, в основном, от таких факторов:
- подвижности нервных процессов в двигательной зоне полушарий;
- скорости проведения возбуждения по нервам сквозь синапсы;
- сократительных свойств мышц (композиционный состав);
- запасов креатинфосфата и гликогена в мышцах;
- внутримышечной и междумышечной координации.
Скоростные возможности проявляются в трех формах:
- латентное (скрытое) время двигательной реакции — наибольшее значение имеет в спортивных играх, боксе, фехтовании;
- темп мышечных сокращений — проявляется, например, во врем выполнения бросков, метаний;
- скорость передвижения в пространстве (дистанционная скорость) — проявляется, например, в легкоатлетическом беге, плавании и др.
На проявление скорости двигательной реакции впервые обратили внимание астрономы Гринвичской обсерватории в XVIII в. Один из сотрудников этой лаборатории отмечал время прохождения звезды через меридиан телескопа с опозданием на 0,5—0,8 с, вследствие чего был уволен с работы. Лишь в начале XX в. стало известно, что погрешности в подсчете времени были обусловлены личным временем реакции сотрудника. Ныне каждый астроном знает свое время реакции и учитывает его во время работы.
Двигательные реакции бывают простыми и сложными. Самым распространенным методом определения простой двигательной реакции является такой: команда к выполнению действия подается одновременно с включением миллисекундомера, а испытуемый должен сразу же выполнить нужные двигательные действия. Чаще всего этим движением является нажимание кнопки (ключа). Сигналы к действию могут быть световыми, звуковыми, тактильными.
Спортивная деятельность предъявляет высокие требования к нервно-мышечному аппарату спортсмена. Экстремальные условия соревнований, постоянно меняющаяся ситуация в игровых видах спорта, борьбе, фехтовании и других видах требует от спортсмена быстрого переключения внимания, ориентировки и принятия решений. Сложная двигательная реакция, или «реакция выбора», является одним из показателей личных качеств спортсмена. Раздражители могут быть зрительными, слуховыми и тактильными.
Сложные двигательные реакции бывают комбинированными: используются различные условные раздражители, направленные на зрительный, слуховой, тактильный анализаторы. По показателям такой реакции можно изучать процессы возбуждения в коре головного мозга, а также их уравновешенность.
Время двигательных реакций обеспечивается двумя процессами — возбуждением и торможением, которые определяют силу, уравновешенность и подвижность нервных процессов.
Сила нервных процессов определяет силу сокращения мышц, устойчивость нервных центров к утомлению во время продолжительной работы.
Подвижность нервных процессов лежит в основе скоростной работы, быстроты реагирования на раздражители, переключении внимания на изменение ситуации.
Уравновешенность нервных процессов характеризуется временем удержания максимального уровня работоспособности, противодействием утомлению и определяет выносливость.
Под влиянием спортивной тренировки повышаются сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов, что обеспечивает высокую эффективность спортивной деятельности (Кроль, 2003; Филиппов, 2006).
Исследование уровня скорости по данным простой двигательной реакции[править | править код]
Оснащение: миллисекундомер, компьютер с программой для определения простой и сложной двигательной реакции или цилиндр со стоп-кнопкой.
Ход работы
Если нет соответствующей компьютерной программы для определения простой двигательной реакции (например, по Макаренко), то вместо клавиатуры используют цилиндр со стоп-кнопкой.
Испытуемого помещают в изолированную комнату, в руке он держит цилиндр со стоп-кнопкой, указательный палец расположен на кнопке, на голове — наушники. Одновременно с подачей звукового сигнала включается электросекундомер, а когда испытуемый нажимает на стоп-кнопку, он останавливается и фиксирует латентный (скрытый) период двигательной реакции. Обычно делают шесть измерений, исключают самый лучший и худший результаты. Из оставшихся четырех рассчитывают средний показатель в миллисекундах.
Во время определения зрительно-моторной реакции условным раздражителем является световой — лампочка или свет, вспыхивающий на экране.
Тактильным раздражителем является касание к определенной точке на теле испытуемого.
Данные, полученные от всех испытуемых, сравнивают между собой, анализируют и делают выводы.
Исследование сложной двигательной реакции[править | править код]
Вариант 1. Для определения сложной двигательной реакции со световым раздражителем выбирают несколько цветов, например, красный, желтый, зеленый. Один из них должен быть отрицательным условным раздражителем, то есть на него не следует реагировать (не нажимать на кнопку), остальные — положительными (нажать на кнопку). Сигналы подаются в определенной последовательности. Фиксируют латентные периоды двигательной реакции на все положительные раздражители, а также количество ошибок. Затем подсчитывают средний показатель латентных периодов положительных реакций, который сравнивают со временем простой двигательной реакции.
Например: время простой двигательной реакции равно 320 мс, а сложной — 550 мс. Разница между этими показателями, составляющая 230 с, может служить показателем времени, необходимого спортсмену для выбора правильного решения. Чем меньше этот показатель, тем лучшими способностями ориентирования в сложных ситуациях обладает спортсмен. Разница между временем простой и сложной двигательной реакции спортсменов не должна превышать 100 мс. Если эта разница больше, значит подвижность нервных процессов слаба, а реагирование — заторможено.
Вариант 2. В сложных двигательных реакциях слуховыми раздражителями могут быть звуки, слова. Для их дифференцирования изменяют силу звука: сильный, средний, слабый. Один из них принимают за отрицательный.
В случае дифференцирования слов их добирают по значению — птицы, животные, растения и др. Одни слова являются положительными раздражителями, а другие — отрицательными.
В процессе выполнения задания скорость изменения раздражителей постепенно увеличивается. После тренировки (50 раздражителей повторяют 17—20 раз), можно определить максимальную частоту подачи раздражителей, при которой испытуемый успевает адекватно реагировать, допуская на 50 слов (раздражителей) не более трех ошибок. Такая частота отражает уровень подвижности нервных процессов. Распознавание 100—120 слов за минуту считается высоким, 80—90 слов — средним, 75 и менее — низким уровнем подвижности нервных процессов.
После определения уровня подвижности нервных процессов предлагают контрольное задание из 700 слов, изменяемое со скоростью, соответствующей подвижности нервных процессов испытуемого. Результат рассматривают как показатель работоспособности (силы) корковых клеток. Испытуемые,допустившие в контрольном задании не более 5 % ошибок, характеризуются высокой работоспособностью корковых клеток и обладают сильной нервной системой, 6—7 % — средней силой нервной системы, 8 % и более — слабой силой нервной системы.
Данные всех испытуемых обсуждают, сравнивают, анализируют и делают выводы.
Исследование уровня скорости по данным времени одиночного движения и максимальной частоты движений при помощи теппинг-теста[править | править код]
Оснащение: секундомер, листки бумаги, карандаши
Ход работы
Все студенты на листке бумаги чертят шесть квадратов. По сигналу они карандашом наносят в квадрате максимально возможное количество точек в течение 5 с. В следующие 5 с они делают то же самое в другом и так последовательно во всех шести квадратах. Регистрирует время и объявляет каждые 5 с один из студентов, назначенный для хронометража.
Подсчитывают количество нанесенных точек и записывают отдельно в каждом квадрате. Для исключения ошибок во время подсчета рекомендуется соединять линией подсчитанную точку со следующей.
Анализируют динамику точек в квадратах и их сумму в шести квадратах. Сумма точек является показателем работоспособности нервных клеток двигательной зоны коры головного мозга и характеризует возможности спортсмена к реализации качества скоростной выносливости.
По данным теппинг-теста можно оценить скорость вхождения в работу (врабатывание) и способность противодействовать утомлению. Эти показатели удобнее анализировать, если начертить график, на оси абсцисс которого отложить в шести точках время работы с интервалом 5 с, а на оси ординат — количество точек. Чем большая сумма поставленных точек, тем быстрее достигается максимальный уровень и тем дольше он сохраняется, тем лучше свойства центральной нервной системы.
Данные теппинг-теста позволяют определить время одиночного движения (ВОД), являющееся одной из форм проявления скорости. ВОД определяется путем деления времени работы на сумму точек. Например, сумма точек в шести квадратах равна 150, время работы — 30 с (30 000 мс).
ВОД = 30 000 мс/150 = 200 мс.
Полученные результаты всех испытуемых сравнивают и делают выводы.
Читайте также[править | править код]
- Быстрота
- Двигательные физические качества
- Физические качества мышц
- Скоростно-силовые качества
- Скоростные способности
- Оценка и тренировка реакции
- Сила мышц
- Гибкость тела как физическое качество
- Координация движений
- Выносливость
- Мощность мышц
- Ловкость
- Допинг и спортивная фармакология для развития скорости
- Методика развития скоростных способностей
- Функциональные двигательные способности: подвижность и устойчивость
- Тесты для оценки абсолютной силы мышц с использованием штанги и предельных отягощений
- Тесты для оценки скоростно-силовых способностей и мощности
- Тесты для оценки быстроты реакции
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 января 2018;
проверки требует 31 правка.
Мы́шечные тка́ни (лат. Textus muscularis «ткань мышечная») — ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Состоят из вытянутых клеток, которые принимают раздражение от нервной системы и отвечают на него сокращением. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его движение органов внутри организма (сердце, язык, кишечник и др.) и состоят из мышечных волокон. Свойством изменения формы обладают клетки многих тканей, но в мышечных тканях эта способность является главной функцией.
Основные морфологические признаки элементов мышечной ткани: удлинённая форма, наличие продольно расположенных миофибрилл и миофиламентов — специальных органелл, обеспечивающих сократимость, расположение митохондрий рядом с сократительными элементами, наличие включений гликогена, липидов и миоглобина.
Слева: мышцы левой ноги (вид спереди); справа: мышцы и кости правой ноги (вид в профиль справа); посередине: надколенник. Микеланджело, ок. 1515—1520 г.
Специальные сократительные органеллы — миофиламенты, или миофибриллы — обеспечивают сокращение, которое возникает при взаимодействии в них двух основных фибриллярных белков — актина и миозина, при обязательном участии ионов кальция. Митохондрии обеспечивают эти процессы энергией. Запас источников энергии образуют гликоген и липиды. Миоглобин — белок, обеспечивающий связывание кислорода и создание его запаса на момент сокращения мышцы, когда сдавливаются кровеносные сосуды (поступление кислорода при этом резко падает).
Свойства мышечной ткани[править | править код]
- Возбудимость
- Проводимость
- Лабильность
- Сокращение.
Виды мышечной ткани[править | править код]
Гладкая мышечная ткань[править | править код]
Состоит из одноядерных клеток — миоцитов веретеновидной формы длиной 15—500 мкм. Их цитоплазма в световом микроскопе выглядит однородно, без поперечной исчерченности. Эта мышечная ткань обладает особыми свойствами: она медленно сокращается и расслабляется, обладает автоматией, является непроизвольной (то есть её деятельность не управляется по воле человека). Входит в состав стенок внутренних органов: кровеносных и лимфатических сосудов, мочевыводящих путей, пищеварительного тракта (сокращение стенок желудка и кишечника).
С помощью гладких мышц изменяются размеры зрачка, кривизна хрусталика глаза.
Поперечнополосатая скелетная мышечная ткань[править | править код]
Состоит из миоцитов, имеющих большую длину (до нескольких см) и диаметр 50—100 мкм; эти клетки многоядерные, содержат до 100 и более ядер; в световом микроскопе цитоплазма выглядит как чередование тёмных и светлых полосок. Свойствами этой мышечной ткани является высокая скорость сокращения, расслабления и произвольность (то есть её деятельность управляется по воле человека). Эта мышечная ткань входит в состав скелетных мышц, а также стенки глотки, верхней части пищевода, ею образован язык, глазодвигательные мышцы. Волокна длиной от 10 до 12 см.
Поперечнополосатая сердечная мышечная ткань[править | править код]
Состоит из одно- или двухъядерных кардиомиоцитов, имеющих поперечную исчерченность цитоплазмы (по периферии цитолеммы). Кардиомиоциты разветвлены и образуют между собой соединения — вставочные диски, в которых объединяется их цитоплазма. Существует также другой межклеточный контакт — анастомозы (впячивание цитолеммы одной клетки в цитолемму другой). Этот вид мышечной ткани является основным гистологическим элементом миокард сердца. Развивается из миоэпикардальной пластинки (висцерального листка спланхнотома шеи зародыша). Особым свойством этой ткани является автоматизм — способность ритмично сокращаться и расслабляться под действием возбуждения, возникающего в самих клетках (типичные кардиомиоциты). Эта ткань является непроизвольной (атипичные кардиомиоциты). Существует третий вид кардиомиоцитов — секреторные кардиомиоциты (в них нет фибрилл). Они синтезируют предсердный натрийуретический пептид (атриопептин) — гормон, вызывающий снижение объёма циркулирующей крови и системного артериального давления.
Функции мышечной ткани[править | править код]
Двигательная. Защитная. Теплообменная. Сокращение и реакция на раздражение. Также можно выделить ещё одну функцию — мимическую (социальную). Мышцы лица, управляя мимикой, передают информацию окружающим.
Мышечная ткань как пищевой продукт[править | править код]
Мясо (пищевой продукт) представляет собой мышечную ткань убитого животного (например, крупного рогатого скота). Мясо — ценный продукт для человека и других плотоядных животных
Примечания[править | править код]
Ссылки[править | править код]
- Мышечная ткань // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.