Название: Биомеханика - Дубровский В.И.

Жанр: Педагогика

Рейтинг:

Просмотров: 1904


Максимальная высота подъема         

Полет пули

Из автомата производят выстрел в горизонтальном направлении (q0 = 0). Начальная скорость пули v0 = 715м/с. Расстояние до мишени х = 100 м. В нашем случае vx – v0x = v0 = 715 м/с; v0y = 0.

Из уравнения х = vx∙t найдем t = = 0,14с Координата точки мишени, в которую попадет пуля, находится из уравнения y= v0y ∙t = -0,1 м. Таким образом пуля опустится на 10 см. Чтобы скомпенсировать такое опускание, выстрел производят под небольшим углом вверх, для чего соответствующим образом устанавливают прицел.

 

Прыжок в длину с разбега (рис. 3.18)

 

Оценим теоретическую максимальную дальность прыжка в длину, определяемую физическими возможностями человека. Горизонтальную скорость v0x спортсмен набирает при разбеге.

Примем ее равной максимальной скорости спринтера: v0x = 10,5 м/с. Вертикальную скорость v0 спортсмен приобретает при отталкивании. Оценим ее исходя из того, что высота, на которую человек может поднять свой центр масс, прыгая вертикально вверхс места, приблизительно равна 0,6 м. Из формулы

 

 

Рис. 3.18. К описанию прыжка в длину с разбега

 

Найдем  v0y  = = 3,43 м/с. Прыгун отталкивается в вертикальном положении, а приземляется в «сидячем» положении. При этом центр масс опускается приблизительно на 0,6 м (при отталкивании центр масс находится на высоте ~1 м, а при приземлении на высоте ~0,4 м). Значит координата точки приземления у  -0,6 м.

Эта координата определяется формулой          Подставив численные значения, получим квадратное уравнение: 4,9-t2 — 3,43∙t — 0,6 = 0. Решив его, найдем время полета t = 0,845 с. Дальность прыжка найдем из формулы s = vx  ∙t = 8,87 м.

3.6. Движение по окружности, центростремительное и тангенциальное ускорения. Угловое ускорение

 

В природе движение тела чаще происходит по кривым линиям. Почти любое криволинейное движение можно представить как последовательность движений по дугам окружностей. В общем случае, при движении по окружности скорость тела изменяется как по величине, так и по направлению.

 

Равномерное движение по окружности

 

Движение по окружности называется равномерным, если величина скорости остается неизменной.

Основными характеристиками такого движения являются:

• радиус окружности R;

• скорость движения (линейная скорость) V;

• угловая скорость движения  ;

• угол поворота радиуса (угловое перемещение)

Угловой скоростью тела, движущегося по окружности равномерно, называется отношение угла поворота его радиус-вектора ко времени, за которое совершен поворот:

В физике применяется радианная мера угла (безразмерная), которая определяется, как отношение длины дуги (l) к радиусу

окружности:, поэтому размерность угловой скорости —

 , рис. 3.19, а. Радиан — такой угол, длина дуги которого равна радиусу окружности. Полный поворот по окружности содержит 2π радиан.

Рис. 3.19. Радианная мера угла (а). Центростремительное ускорение (б)

 

Между линейной и угловой скоростями существует простая связь:

Можно показать (рис. 3.19.6), что при равномерном движении по окружности вектор ускорения направлен к центру. Такое ускорение называется центростремительным.

Величина центростремительного ускорения определяется формулами


Оцените книгу: 1 2 3 4 5