Скорость в механике: Как правильно переехать «полицейского» – Советы от Goodyear

Механическая коробка переключения передач (МКПП): особенности и специфика устройства

Механическая коробка передач – один из важнейших узлов автомобиля, ее главная задача состоит в приеме, изменении и передаче крутящего момента от мотора на колеса. Если говорить простыми словами, она позволяет колесам авто вращаться с различной скоростью при одних и тех же оборотах двигателя.

У многих автомобилистов может возникнуть резонный вопрос, а для чего все-таки нужен этот механизм? Ведь скорость авто зависит от силы нажатия на акселератор, и, казалось бы, можно соединить мотор прямо с колесами. Но двигательные агрегаты работают в диапазоне 800-8000 оборотов в минуту. А при движении – в еще более узком диапазоне 1500-4000 об/мин. При слишком долгой работе на низких оборотах (менее 1500) двигатель быстро утратит работоспособность, поскольку давление масла будет недостаточным для смазки. А длительная работа на слишком высоких оборотах (свыше 4000) становится причиной быстрого износа комплектующих.

Рассмотрим, как коробка передач изменяет скорость авто:

• двигатель в процессе работы вращает коленвал и приводной вал;
• это движение передается на шестерни МКПП
• шестерни начинают вращаться с разной скоростью;
• водитель включает выбранную передачу;
• на вал кардана и колеса передается заданная скорость вращения;
• авто начинает ехать с требуемой скоростью.

Иными словами, коробка перемены передач призвана обеспечить выбор подходящего режима функциональности мотора в разных условиях на дороге — разгон, торможение, плавная езда и прочее. В «механике» процедура смены передач производится водителем в ручном режиме, без использования вспомогательных приспособлений.

Специфика работы МКПП

Возможности каждой машины с МКПП зависят от передаточного числа, т.е. от того, какое количество передач доступно для регулирования скоростных режимов транспортного средства. Современные авто обычно комплектуются пятиступенчатыми МКПП.

Механические коробки передач производятся уже свыше 100 лет, сегодня их конструкция доведена практически до идеала. Они надежны, экономичны в обслуживании, неприхотливы в эксплуатации и легко ремонтируются. Пожалуй, единственный их минус – необходимость самостоятельно переключать передачи.

Коробка переключения передач тесно взаимодействует со сцеплением. При смене передачи водитель должен выжимать педаль сцепления, чтобы синхронизировать работу двигателя и валов, регулирующих повышение/понижение скорости.

Когда водитель выжимает сцепление и начинает переключать передачу, начинают работать вилки переключения передач, которые перемещают муфты в нужном для переключения направлении. При этом сразу же срабатывает замок (блокировка), который исключает возможность одновременного включения сразу двух передач. Если бы устройство не было оборудовано замком, то периодически вилки переключения передач могли бы цеплять сразу две муфты.

После того, как вилка задела муфту, она передает ей необходимое направление. Зубцы муфты и размещенной рядом на валу шестерни передачи соприкасаются, из-за чего шестерня блокируется. После этого сразу же начинается совместное синхронизированное вращение на валу, МКПП передает это вращение в двигательный агрегат, от него — на карданный вал и далее — на сами колеса. Вся эта процедура занимает долю секунды.

В том же случае, если ни одна из шлицевых муфт не входит во взаимодействие с шестерней (т.е. не блокирует ее), то коробка находится в нейтральном состоянии. Соответственно, движение вперед невозможно, так как силовой агрегат и трансмиссия находятся в разобщенном состоянии.

Механическая коробка переключения передач обычно оборудована удобным для руки рычагом, который специалисты называют «селектором». Выжимая рычаг в определенном направлении, водитель выбирает повышение или понижение скорости. Традиционно селектор переключения передач устанавливается на самой коробке в салоне автомобилей, либо же сбоку.

Преимущества использования МКПП в России

Самым главным достоинством автомобилей с МКПП можно считать их стоимость, кроме того, «механика» не требует специального охлаждения, которым обычно оборудуются АКПП.

Каждый опытный водитель хорошо знает, что авто с МКПП более экономичны в потреблении топлива. Например, Peugeot 208 Active 1.6 бензин, механика (115 л.с), который имеется в наличии в ГК Favorit Motors, потребляет всего 5.2 литра горючего на 100 километров пути в городских условиях. Подобно этой марке, и другие модели транспортных средств с МКПП на сегодняшний день являются востребованными теми водителями, которые хотят экономить средства на покупку горючего без ущерба для режима эксплуатации автомобиля.

МКПП имеет простую конструкцию, благодаря чему диагностика неполадок может быть проведена без использования дорогостоящего оборудования. Да и сам ремонт потребует значительно меньших вложений от собственника автомобиля, чем в случае устранения неисправностей в коробке-автомат.

Еще одно достоинство «механики» – надежность и долговечность. Срок службы механической коробки передач обычно приравнивается к сроку службы самого автомобиля. Высокая надежность коробки становится одной из основных причин, почему автолюбители выбирают машины с МКПП. Однако специфика переключения передач потребует относительно частой замены механизмов сцепления, однако это не является слишком затратной процедурой.

В экстренных ситуациях на дороге у авто с МКПП имеется больше возможностей и техник (езда по грязи, льду, воде). Соответственно, даже неопытный водитель сможет справиться с управлением автомобилем в отсутствии ровного дорожного покрытия. При поломках транспортное средство с МКПП можно завести с разгона, также разрешается транспортировать машину на буксире без ограничений скорости перевозки.

У вас «сел» аккумулятор или вышел из строя стартер? Машину с «механикой» достаточно поставить на «нейтралку» и подтолкнуть, после чего включить третью передачу – и авто заведется! С «автоматом» такой фокус проделать не удастся.

Современные МКПП

Современные МКПП имеют разное число передач – от четырех до семи. Идеальной модификацией специалисты считают 5 и 6 передач, поскольку они обеспечивают оптимальное регулирование скорости автомобиля.

4-х ступенчатые коробки морально устарели, сегодня их можно встретить лишь на бу авто. Современные автомобили развивают высокие скорости движения, а «четырехступка» не предназначена для движения на скорости свыше 120 км/час. Поскольку здесь всего 4 передачи, то при движении с высокой скоростью приходится поддерживать высокие обороты, что ведет к преждевременному износу двигателя.

Семиступенчатая механика надежна и позволяет полностью контролировать динамику авто, но она требуется слишком часто переключать передачи, что может быть утомительным для водителя в условиях городской эксплуатации

Советы специалистов по эксплуатации МКПП

Как и любой другой сложный механизм транспортного средства, механическая коробка передач должна эксплуатироваться в строгом соблюдении правил завода-изготовителя машины. Выполнение этих простых правил, как показывает практика работы специалистов ГК Favorit Motors, способно замедлить износ деталей и сократить частоту поломок в агрегатах.

• Переключение передач целесообразно выполнять в соответствии с рекомендациями производителей относительно разрешенной минимальной и максимальной скорости, предназначенной для каждой передачи. Помимо этого, производитель обычно приводит инструкции по экономичной эксплуатации транспортного средства. К примеру, для автомобиля Volkswagen Polo (двигатель 1.6, 110 л.с, 5МКПП) имеются рекомендации по экономичному расходу топлива: переключение на вторую передачу осуществлять на скорости 20 км/ч, на третью — при достижении 30 км/ч, на четвертую — при 40 км/ч и на пятую — при 50 км/ч.
• Переключение на заднюю передачу (движение назад) должно производиться только при полной неподвижности автомобиля. Даже на малых скоростях переключение на заднюю передачу является недопустимым.
• Выжимать педаль сцепления рекомендуется быстро, а отпускать — медленно и без рывков. Это позволяет уменьшить силу трения на выжимной подшипник и отсрочить необходимость ремонта.
• При езде по скользкой дороге (гололед) нельзя бросать сцепление или ставить коробку передач на «нейтралку».
• Не рекомендуется переключать передачи при крутых поворотах, это приводит к быстрому износу механизмов.
• Любое транспортное средство нуждается в постоянном контроле количества масла в картере МКПП. Если по мере необходимости не доливать рабочую жидкость и не производить замену, то масло насыщается металлической пылью, что усиливает износ.

Подборка б/у автомобилей Volkswagen Polo

Как видите, продлить «жизнь» механической коробке вполне возможно. Для этого надо просто выполнять все рекомендации производителя, а при первых же сомнениях в качестве работы обращаться к специалистам ГК Favorit Motors.

Техцентры компании оснащены всем необходимым диагностическим оборудованием и узкопрофильными инструментами для диагностики неисправностей и ремонта МКПП. Для выполнения ремонтно-восстановительных работ специалисты ГК Favorit Motors используют технологии, рекомендованные производителем, и качественные сертифицированные запчасти.

Мастера автосервиса обладают многолетним опытом работы и специализированными знаниями, что позволяет им быстро диагностировать неисправности и провести любые разновидности ремонта механических коробок передач. Каждый специалист регулярно проходит переподготовку в учебных центрах заводов-изготовителей и получает сертификат на право ремонта и обслуживания определенной марки авто.

К услугам клиентов автосервиса Favorit Motors – удобный график работы, онлайн запись на обслуживание и ремонт, гибкая программа лояльности, гарантия на запчасти и все виды ремонта механической коробки передач. Все необходимые комплектующие и расходные материалы имеются на складе компании.

Цена ремонта МКПП зависит от типа поломки и объема требуемых ремонтно-восстановительных работ. Обратившись в ГК Favorit Motors, вы можете быть уверены, что работоспособность «механики» будет восстановлена в кратчайшие сроки, а стоимость услуг не скажется негативно на семейном или корпоративном бюджете.

---

7.2: Классическая механика

Область классической механики включает изучение тел в движении, особенно физические законы, касающиеся тел, находящихся под воздействием сил. Большинство механических аспектов проектирования роботов тесно связано с концепциями из этой области. В данном блоке описываются несколько ключевых применяемых концепций классической механики.

СКОРОСТЬ – это мера того, насколько быстро перемещается объект. Обозначает изменение положения во времени (проще говоря, какое расстояние способен преодолеть объект за заданный период времени). Данная мера представлена в единицах расстояния, взятых в единицу времени, например, в количестве миль в час или футов в секунду.

ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ – Скорость может также выражаться во вращении, то есть насколько быстро объект движется по кругу. Измеряется в единицах углового перемещения во времени (то есть в градусах в секунду), или в циклах вращения в единицу времени (например, в оборотах в минуту). Когда измерения представлены в оборотах в минуту (RPM), речь идет о частоте вращения. Есть речь идет об об/мин автомобильного двигателя, это означает, что измеряется скорость вращения двигателя.

УСКОРЕНИЕ – Изменение скорости во времени представляет собой ускорение. Чем больше ускорение, тем быстрее изменяется скорость. Если автомобиль развивает скорость от 0 до 60 миль в час за две секунды, в этом случае ускорение больше, чем когда он развивает скорость от 0 до 40 миль в час за тот же период времени. Ускорение – это мера изменения скорости. Отсутствие изменения означает отсутствие ускорения. Если объект движется с постоянной скоростью – ускорение отсутствует.

СИЛА – Ускорение является следствием воздействия сил, которые провоцируют изменение в движении, направлении или форме. Если вы нажимаете на объект, это означает, что вы прикладываете к нему силу. Робот ускоряется под воздействием силы, которую его колеса прикладывают к полу. Сила измеряется в фунтах или ньютонах.

Например, масса объекта воздействует на объект как сила вследствие гравитации (ускорение объекта в направлении центра Земли).

КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ – Сила, направленная по кругу (вращение объекта), называется крутящим моментом. Крутящий момент – это вращающая сила. Если к объекту приложен крутящий момент, на границе первого возникает линейная сила. В примере с колесом, катящемся по земле, крутящий момент, приложенный к оси колеса, создает линейную силу на границе покрышки в точке ее контакта с поверхностью земли. Так и определяется крутящий момент – как линейная сила на границе круга. Крутящий момент определяется величиной силы, умноженной на расстояние от центра вращения (Сила х Расстояние = Крутящий момент). Крутящий момент измеряется в единицах силы, умноженной на расстояние, например, фунто-дюймах или ньютон-метрах.

В примере с колесом, катящемся по земле, если известен крутящий момент, приложенный к оси с закрепленным на ней колесом, мы можем рассчитать количество силы, прикладываемой колесом к поверхности. В этом случае, радиус колеса является расстоянием силы от центра вращения.

Сила = Крутящий момент/Радиус колеса

В примере с рукой робота, удерживающей объект, мы можем рассчитать крутящий момент, требуемый для поднятия объекта. Если объект обладает массой, равной 1 ньютону, а рука имеет длину 0,25 метра (объект располагается на расстоянии 0,25 метра от центра вращения), тогда

Крутящий момент = Сила х Расстояние = 1 ньютон х 0,25 метра = 0,25 ньютон-метров.

Это означает, что для удержания объекта в неподвижном положении, необходимо применить крутящий момент, равный 0,25 ньютон-метров. Чтобы переместить объект вверх, роботу необходимо приложить к нему крутящий момент, значение которого будет превышать 0,25 ньютон-метров, так как необходимо преодолеть силу гравитации. Чем больше крутящий момент робота, тем больше силы он прикладывает к объекту, тем больше ускорение объекта, и тем быстрее рука поднимет объект.

Пример 7.2

Пример 7. 3

Для данных примеров, мы можем рассчитать крутящий момент, необходимый для подъем этих объектов.

Пример 7.2 – Крутящий момент = Сила х Расстояние = 1 ньютон х 0,125 метра = 0,125 ньютон-метров.

Для данного примера, длина рука равна половине длины руки из Примера 1, поэтому значение требуемого крутящего момента также в два раза меньше. Значение длины руки пропорционально значению требуемого крутящего момента. При равных исходных характеристиках объекта, чем короче рука, тем меньший крутящий момент необходим для подъема.

Пример 7.3 – Крутящий момент = Сила * Расстояние = 1 ньютон х 0,5 метра = 0,5 ньютон-метров.

Для данного примера, длина рука равна удвоенной длине руки из Примера 1, поэтому значение требуемого крутящего момента также в два раза больше.

Еще одна точка зрения относительно ограниченного крутящего момента в соединении руки робота заключается в следующем: более короткая рука сможет поднять объект большей массы, чем более длинная рука; однако, для первой доступная высота подъема объекта будет меньше, чем для второй.

Пример 7.4

Пример 7.5

Эти примеры иллюстрируют руку робота, поднимающую объекты разной массы. Какова взаимосвязь с требуемым количеством крутящего момента?

Пример 4 – Крутящий момент = Сила х Расстояние = ½ ньютона х 0,25 метра = 0,125 ньютон-метров.

Пример 5 – Крутящий момент = Сила х Расстояние = 2 ньютона х 0,25 метра = 0,5 ньютон-метров.

Эти примеры иллюстрируют уменьшение значения требуемого крутящего момента по мере снижения массы объекта. Масса пропорциональна крутящему моменту, необходимому для ее подъема. Чем тяжелее объект, тем больше крутящий момент, требуемый для его подъема.

Проектировщики роботов должны обратить внимание на ключевые взаимосвязи между значениями крутящего момента, длины руки и массы объекта.

РАБОТА – Мера силы, приложенной на расстоянии, называется работой. Например, для удерживания объекта необходимо 10 фунтов силы. Далее, чтобы поднять этот объект на высоту 10 дюймов, требуется определенное количество работы. Количество работы, требуемое для подъема объекта на высоту 20 дюймов, удваивается. Работа также понимается как изменение энергии.

МОЩНОСТЬ – Большинство людей полагает, что мощность является термином из области электрики, но мощность также относится и к механике.

Мощность – это количество работы в единицу времени. Насколько быстро кто-то может выполнить работу?

В робототехнике принято понимать мощность как ограничение, так как соревновательные робототехнические системы имеют ограничения в части выходной мощности. Если роботу требуется поднять массу в 2 ньютона (прилагая 2 ньютона силы), скорость подъема будет ограничиваться количеством выходной мощности робота. Если робот способен произвести достаточное количество мощности, он сможет быстро поднять объект. Если он способен произвести лишь малое количество энергии, подъем объекта будет производиться медленно (либо не будет производиться вообще!).

Мощность определяется как Сила, умноженная на Скорость (насколько быстро выполняется толчок при постоянной скорости), и обычно выражается в Ваттах.

Мощность [Ватты] = Сила [Ньютоны] х Скорость [Метры в секунду]

1 Ватт = 1 (Ньютон х Метр) / Секунда

Как это применяется в соревновательной робототехнике? К проектам роботов применяются определенные ограничения. Проектировщики соревновательных роботов, использующие систему проектирования VEX Robotics Design, также должны учитывать физические ограничения, связанные с применением электромоторов. Электромотор обладает ограниченной мощностью, поэтому он может производить только определенное количество работы с заданной скоростью.

Примечание: все перспективные концепции имеют базовое описание. Более глубоко обсуждать эти физические свойства учащиеся будут в процессе обучения в ВУЗах, если выберут область STEM в качестве направления обучения.

 

Переключение передач на машине с МКПП. Как правильно переключать скорости на механической коробке передач.

Транспортное средство с механической коробкой от автомобиля с «автоматом» отличается тем, что у него имеется 3 педали: это сцепление, тормоз и газ. На автоматической же коробке сцепления нет. В отличие от МКПП, АКПП сама переключает передачи.

В авто с «механикой» скорости переключаются вручную. Прямо на рычаге переключения передач указана схема их переключения и по ней можно узнать как их правильно переключить.

Механические КПП бывают 4-5 и 6 ступенчатыми.

Задняя схема может располагаться по схеме переключения в разных краях. На любом ТС предусмотрена защита от включения задней скорости при движении вперед.

МКПП более надежна в эксплуатации и весьма неприхотлива в обслуживании. Каждая из коробок имеет свое собственное передаточное число и подбирается к определенному мотору. Она обеспечивает оптимальную работу силового агрегата в разных условиях.

Для того, чтобы автомобилю начать движение, используется 1 передача. Остальные применяются для разгона, дальнейшего движения и торможения мотором.

Как правильно переключать скорости?

Правильное переключение подразумевает под собой правильную последовательность: на повышение — 1, 2, 3, 4 и 5, а на понижение — в обратном порядке.

Если не соблюсти это правило и переключиться с 1 скорости сразу на 4, то мотор не сможет вытащить авто с низов. Такое перескакивание приведет к очень быстрому износу автомобильных деталей и узлов агрегата. Так что, чем дороже транспорт, тем больше придется раскошелиться на ремонт.

Если же на большой скорости переключиться с 5 на 2, то можно запросто вывести из строя мотор, редуктор, провода и даже саму коробку.

Чтобы с 5 скорости переключиться на 2 без нежелательных последствий, надо снизить скорость транспортного средства до той, которая бы соответствовала 2 передаче. Водитель при переключении на пониженную скорость должен помнить, что сцепление должно отпускаться плавно, в противном случае на скользком асфальте машину запросто может занести.

Какое оптимальное соотношение скорости и передачи?

Именно оно и влияет на работу силового агрегата и экономию горючего.

При езде на 1 первой скорости двигаться нужно не быстрее 20 км/ч, второй — 40 км/ч, третьей — 60 км/ч, на четвертой — 80 км/ч, на пятой же автомобиль должен ехать быстрее 80 км/ч.

Для каждой передачи существует своя скорость движения. Если такое соотношение будет нарушено, то утратится динамика разгона и повысится расход горючего, износ деталей и узлов мотора.

Вовремя переключаясь на определенную скорость, поддерживается оптимальная работа не только двигателя, но и коробки.

Для двигателей работающих на бензине оптимальные обороты — 200-2500. Для дизелей же оптимальное количество оборотов должно составлять — 1500-2000.

У тех автомобилей у которых нет тахометра, водителям приходится прислушиваться к звуку мотора.

Как улучшить динамику?

Ошибка большинства автовладельцев в том, что они не переключаются на пониженную скорость в момент обгона. Обогнать впереди едущую машину получится быстрее на пониженной передаче. Не теряя скорости поднимутся обороты двигателя и увеличится тяга. В особенности это актуально при обгоне большегрузов с прицепами.

Если по какой-то причине не удалось обогнать автомобиль, при возвращении на свою полосу приходится заехать на сплошную линию, из-за чего возникает риск нарваться на штраф.

Аналогичное правило работает и при подъеме в горку. Мотор на повышенной скорости не тянет, падают обороты и, соответственно, скорость. В данном случае также необходимо переключиться на пониженную скорость и увеличить обороты силового агрегата, чтобы не потерять скорость движения.

Переключение передач и плавность хода авто зависит от того, насколько плавными и синхронными будут действия водителя. Это переключение МКПП, выжим сцепления и газа.

Ошибка начинающих автолюбителей в том, что они в момент движения всегда смотрят на рычаг переключения скоростей. Они теряют очень много времени на переключение и сильно отвлекаются. Такая ошибка напрямую связана с безопасностью ДД.

Поэтому начинающим водителям обязательно нужно научиться переключать скорости «вслепую».

21.03.2017

Главные ошибки, которые нельзя допускать при езде на механике

Механическая трансмиссия считается более надежной, чем автоматическая. При грамотной эксплуатации она может пережить двигатель. Однако есть ошибки, способные “убить” механику за полгода.

Ручная коробка передач – любимица спортсменов и людей с агрессивным стилем вождения. К примеру, резкое отпускание сцепления на старте даст яркий эффект – резкую пробуксовку колес с характерным дрифтом. Однако зрелищность – это не единственный плюс такого приема. Во время старта спортсмены могут выиграть доли секунды благодаря этому.

Новички бросают педаль сцепления не только во время гонок, но и при ежедневных поездках. Машина претерпевает ударные нагрузки: после серии таких резких приемов придется менять выжимной подшипник и сгоревшие диски сцепления, пишет aif.ru. Отпускать педаль сцепления нужно плавно – это убережет трансмиссию от глупых поломок.

Другая крайность – постоянно прижатая педаль сцепления. Новички боятся убрать ногу в сторону на специальную площадку. Чуть нажатая педаль передает усилие на вилку, сцепление еле заметно разжимается. В итоге диски проскальзывают и греются. Повышенные температуры неизбежно приведут к повреждениям.

Вредно подолгу удерживать педаль нажатой в пробках и на светофоре. Это приведет не только к проскальзыванию дисков, но и к износу выжимного подшипника. Его придется менять.

Еще одна ошибка – переключение коробки при нажатой не до конца педали сцепления. В этом случае водитель может услышать характерный хруст синхронизаторов. Это приводит к стачиванию зубьев шестерен. Муфта механизма, выравнивающего скорости вращения валов, может сломаться.

Ошибка, которая приведет к аналогичной поломке – это случайное переключение на заднюю передачу вместо передней на приличной скорости и высоких оборотах двигателя. Машина назад не рванет, но синхронизаторы пострадают.

Также во время движения не стоит постоянно держать руку на селекторе вместо подлокотника. Это приводит к излишней выработке деталей, механизм переключения расшатывается, передачи переключаются без прежней фиксации. Селектор нужно трогать лишь для переключения скоростей.

Можно ли стартовать со второй, и зачем это надо?

В рамках эксперимента можно попробовать стартовать не только со второй, но даже с третьей передачи. Тяги на низких оборотах у современных атмосферных моторов с электронным впрыском вполне хватает, чтобы придать машине достаточное ускорение. Просто раскручиваем мотор до 2000 об. и очень плавно отпускаем педаль, удерживая ее наполовину нажатой, пока скорость машины не превысит 10-15 км/ч. Потом сцепление можно отпустить совсем, и автомобиль, действительно, демонстрирует иную картину движения. Разгон воспринимается резвее.

Дело в том, что вторая передача имеет другое передаточное отношение, нежели первая, и придает машине иной импульс. К примеру Audi R8 4.2 FSI имеет нарезку первой ступени в 4,37, позволяющую при 8200 оборотов достигать скорости в 60 км/ч. А вторая ступень с передаточным отношением в 2,71 при 8200 оборотах мотора помогает выстреливать уже до 106 км/ч.

Другими словами, при одинаковых оборотах мотора высшие ступени коробки дают возможность автомобилю ехать быстрее. Если мотор мощный, а сцепление крепкое, то на второй Audi R8 4.2 FSI достигает промежуточной скорости в 60 км/ч при 3900-4000 оборотах, а не при 8200, как на первой. Поэтому разгон на ней и считается приемлемым. Но значит ли это, что стартовать со второй необходимо?

Подавляющее большинство легковых автомобилей это не спорткары и их 5-ступенчатые механические коробки, ровно как и пакет сцепления, рассчитываются из иных побуждений. Первая ступень предназначена для движения со скоростями 7-10 км/ч, а так же для преодоления разбитых участков дорог, для въезда на уклоны и спуска с них, в том числе и для плавного старта.

Вторая передача проектируется для движения на скоростях до 65-79 км/ч. Смыкание дисков сцепления и синхронизация валов на оборотах холостого хода происходит при скорости передвижения в 10-15 км/ч.

Теперь рассмотрим, ситуацию старта со второй передачи на одном из самых распространенных автомобилях нашего рынка Volkswagen Polo-седан. Тяги 1,6-литрового «атмосферника» вполне хватает, правда, придется какое-то время держать сцепление полуразомкнутым, чтобы машина могла разогнаться до скорости синхронизации валов на оборотах холостого хода. И как мы уже упоминали, у второй передачи она колеблется в районе 10-15 км/ч.

При полувыжатой педали диски сцепления проскальзывают и передают момент от двигателя к коробке не полностью, отчего трутся и перегреваются. Снижается КПД технического узла, падает его эффективность. И все это на самом важном, стартовом периоде разгона.

Когда мотор раскручивается до 3-4 тысяч оборотов проскальзывающие диски работают с колоссальными температурными нагрузками. Наблюдается их повышенный износ. И чем дольше едешь с полувыжатой педалью, тем больше технический узел теряет в ресурсе.

Достигается ли в этот момент выигрыш по времени?

Нет, потому как в самый начальный период старта сцепление остается полувыжатым, и энергия уходит в пробуксовку дисков и тратится на их износ.

Достигается ли при таком приеме экономия топлива?

Нисколько. Потому как мотор работает в штатных режимах старта как на второй, так и на первой передаче механической коробки и потребляет одинаковое количество топлива.

Единственное, что наблюдается при старте со второй передачи, так это повышенный ездовой комфорт. Удается избежать не только утомительных движений руками и ногами, но и кивка при разрыве тяги, который свойственен при переключении низших ступеней. Но стоит ли этот комфорт трат на последующий ремонт? Гораздо лучше научиться стартовать правильно.

Для этой цели нужно быстро переключать ступени коробки. Чем быстрее смыкаешь сцепление, тем меньше энергии уходит на нагрев дисков, и КПД узла растет.

Нужно помнить, что эффективнее всего трансмиссия работает только с замкнутым сцеплением.

Для комфортного передвижения разгон на первой допустим до 10-15 км/ч, затем переключение на вторую и активный разгон. Такая методика позволяет избежать кивка. Ну а затем активное ускорение на второй передаче. Так получается гораздо быстрее, чем при старте со второй.

Для экономичной езды нужно орудовать коробкой примерно так же, но без раскручивания мотора до красной зоны. Если аккуратно стартовать с первой, затем переходить на вторую, третью и далее, не поднимая обороты мотора выше полутора тысяч, то езда получится не только полезной для техники, но и экономичной. И не потребуется насиловать сцепление нештатными режимами эксплуатации.

Столп скорости

# 3: Механика максимальной скорости

Третьим столпом развития скорости является механика максимальной скорости. Напоминаю, что я сформулировал 3 столпа развития скорости из трех вещей. Во-первых, мой тренерский опыт более десяти лет. Второе – это новейшее и наиболее надежное исследование в области скорости. В-третьих, общие черты самых быстрых спортсменов, которых я тренировал.

И излишне говорить, что если вы хотите быстро бегать, ваша механика максимальной скорости должна быть на высоте.

Итак, если ускорение – это скорость, с которой мы достигаем максимальной скорости, максимальная скорость – это наиболее эффективная форма бега, которую мы можем создать, когда мы бежим максимально быстро.

Ребята, у которых не работает с до максимальной скорости, неэффективны. И эта неэффективность приводит к неправильному движению в спринте, выходному усилию и, конечно же, к снижению скорости в целом.

Эффективность – это название игры . Все, что меньше этого, приведет к неоптимальному спринту и неоптимальной скорости.Вот почему, , если вы серьезно относитесь к своей скорости, вам следует внимательно записывать каждое слово ниже.

Максимальная скорость механики разбита на две половины: переднюю и заднюю.

Ниже я подробно расскажу о двух половинах и их компонентах, так что вы можете оставить этот пост с более быстрым спринтом .

Фронтальная механика

Если вы посмотрите на мое тело сбоку и разрежете его прямо посередине, то механика передней части – это то, что происходит на передней стороне моего тела.

Фронтальная механика далее разбита на фазы движения и приземления. Фаза движения происходит, когда колено / бедро движется вверх. Приземление происходит, когда вы приземляетесь на землю.

Опять же, наша цель с нашей механикой максимальной скорости – сделать наш спринт как можно более эффективным. Это означает, что мы не тратим лишнюю энергию и не производим лишних движений. Итак, чтобы сделать нашу механику фронта более эффективной, во-первых, вы хотите сместить точку приземления, или контакт с землей, больше в сторону фронта.

Исследователи обнаружили, что чем больше вы смещаете контакт с землей в сторону фронта, тем больше силы вы создаете. В некоторых случаях спортсмен может создать на 100% больше силы, если сместит контакт с землей с тыльной стороны на фронтальную .

Это как если бы вам заплатили 100 долларов за газон того же размера, что вам платят 50 долларов за стрижку.

Еще один элемент создания более эффективной механики фронтсайда – наличие достаточного количества колена для хорошей фазы движения. Это нужно делать без разгибания колена .

Для достижения и того, и другого, вам понадобится доступ к подходящим сверлам .

Задняя механика

Если передняя механика происходит на передней стороне моего разрезанного тела, обратная механика происходит на… Как вы уже догадались… Задняя сторона.

Задняя механика далее разбита на фазу восстановления и фазу взлета. Фаза взлета – это отталкивание от земли. Фаза восстановления – тройное сгибание.

Как я сказал выше, исследователи согласились, что перемещение контакта с землей на фронт более эффективно.И даже более того, мы, естественно, бежим с доминантной механикой . Это означает, что никто естественно не работает с наиболее эффективным движением.

Итак, как мы можем повысить эффективность нашей фазы взлета и восстановления?

Во-первых, нам нужно как можно быстрее начать тройное сгибание. То есть сгибание голеностопного сустава, колена и бедра. Это предотвращает долгий, медленный взлет, который замедляет ваш спринт . Вы можете предотвратить это , улучшив относительную выработку силы .

Далее нам нужно более быстрое движение на этапе восстановления. Многие спортсмены во время спринта совершают длинные рывки. Некоторым это даже так плохо, что они подносят лодыжку к заднице.

Вы хотите устранить это избыточное движение и как можно быстрее перейти к тройному сгибанию.

Опять же, для этого вам понадобится правильный набор сверл.

Сверла для улучшения механики передней и задней стороны

Некоторые из моих любимых упражнений для улучшения механики передней и задней части – это простые упражнения, которые я публикую на моем канале YouTube.А-скипы и В-скипы – основные продукты.

Тем не менее, есть и более продвинутые упражнения, которые помогают ребятам очистить свой спринтерский вид . quick .

Вы можете найти их в моей новой программе Athletic Speed ​​System.

Athletic Speed ​​System дает вам все инструменты, необходимые для поднятия трех столпов развития скорости .

Он содержит сверла для продвинутой скоростной механики,

Плиометрические и силовые тренировки для увеличения относительной выходной силы,

И основная тренировка для поддержания стабильности во время спринта.

Все это, и еще много грузовиков, включено в Athletic Speed ​​System.

Plus, вы получите два эксклюзивных бонуса, если приобретете Athletic Speed ​​System до среды, 13 октября 2021 г., 23:59 EST

.

Чтобы узнать об этом подробнее, нажмите на ссылку ниже:

Ваш арсенал усовершенствованных упражнений по скоростной механике и скоростного обучения

Скорость и скорость | Механика

Скорость – это расстояние, на которое объект перемещается за определенное время: скорость = расстояние / время.

На этом рисунке клон A имеет отрицательное смещение (-2 м) и положительную скорость (вправо). Клон B имеет положительное смещение (+2 м) и отрицательную скорость (слева). Это означает, что со временем смещение A будет увеличиваться, а t

Обычно единицами измерения скорости являются км / ч или м / с. Скорость – это только величина (скалярная величина) движения.

Напомним, что смещение – это вектор. Это означает, что он сообщает нам две части информации: расстояние и направление.Точно так же скорость – это вектор, который сообщает нам две вещи: скорость объекта и направление, в котором он движется.

На этом графике мы видим, что объект в разное время имеет разные смещения. Он начинается с нуля (начало координат) и движется со скоростью + 2 м / с (в положительном направлении со скоростью 2 м / с) в течение двух секунд.

Затем он остается неподвижным в течение четырех секунд, затем снова движется с положительной скоростью + 1 м / с в течение 4 секунд, а затем остается в состоянии покоя в течение двух секунд.

Из этого графика мы видим, что его окончательное смещение составляет + 8 м от начала координат.

Давайте теперь посмотрим, как это движение выглядит на графике скорость-время:

Когда объект покоится, скорость равна нулю, а когда он движется, скорость больше нуля.

Для расчета смещения нам нужно найти площадь под графиком скорость-время.

Для постоянной скорости площадь под графиком равна смещению = скорости x времени.

Для постоянно меняющейся скорости график представляет собой треугольник, поэтому площадь под графиком можно вычислить с помощью теоремы Пифагора.

Площадь под графиком – это скорость объекта, умноженная на время движения объекта:

$$ d = v⋅t $$

Математика

В приведенном выше примере: $ d = d_1 + d_2 $, где $ d_1 $ – это смещение за первые две секунды, а $ d_2 $ – смещение за период времени 6–10 секунд. Обратите внимание, что когда v = 0, d = v⋅t = 0.

∴ $ d_ {total} = d_1 + d_2 = v_1⋅t_1 + v_2⋅t_2 = 2 ⋅ 2 + 1 ⋅ 4 = 4 + 4 = 8 $ m.

В этом примере мы записали интервал времени, в течение которого объект путешествовал, как «t». Точнее, мы должны сказать, что это «изменение во времени», в котором используется специальный символ: Δ (дельта).

Вышеупомянутое уравнение можно было бы записать как: изменение положения (смещение) = скорость x изменение во времени:

Математически это выглядит так: $ Δd = v ⋅ Δt $.

Обратите внимание, что мы не говорим Δv, потому что скорость в этом случае постоянна и, следовательно, не меняется.

Контент © Renewable.Media. Все права защищены. Создано: 11 июля 2013 г. Последнее обновление: 27 февраля 2016 г.

Механика скорости для ведущей гитары – стилистический метод

Серии: Стилистический метод Формат: Аудио в мягкой обложке онлайн – ВКЛАДКА Автор: Трой Стетина

Отправьте свою игру в стратосферу с самой продвинутой соло-книгой этого проверенного автора хэви-метала. Speed ​​Mechanics – это универсальное руководство по технике для развития скорости и точности в сегодняшних взрывных стилях игры. Узнайте о самых быстрых способах достижения скорости и контроля, секретах, позволяющих сделать ваше практическое занятие по-настоящему важным, а также о том, как раскрыть уши и сделать свои музыкальные идеи более прочными и осязаемыми. Содержит более 200 злобных упражнений, включая обжигающую версию Троя «Полет шмеля». Музыка и примеры демонстрируются во включенном онлайн-аудио. Доступ к аудиозаписи осуществляется онлайн с использованием уникального кода внутри каждой книги, и ее можно транслировать или загружать.Аудиофайлы включают PLAYBACK +, многофункциональный аудиоплеер, который позволяет замедлять звук без изменения высоты звука, установки точек петли, изменения клавиш и панорамирования влево или вправо.

Список песен Распечатать

• Caprice No.10 (Паганини)
• Полет шмеля
• Прелюдия ре мажор (Бах)

22 доллара.99 (НАС) Инвентарный номер HL 00699323 ISBN: 9780793509621 UPC: 073999993233 Ширина: 9,0 ” Длина: 12,0 ” 80 страниц

Цены и наличие могут быть изменены без предварительного уведомления.

Скорость и скорость

Обзор

Скорость и скорость – это термины, которые мы стали ассоциировать с каким-либо видом движения .Однако для определения этих терминов нам понадобится некоторая точка отсчета. Нельзя сказать, что объект, окруженный пустым пространством во всех направлениях, движется, не говоря уже о движении с определенной скоростью или скоростью, по той простой причине, что у нас нет точки отсчета, относительно которой можно было бы измерить эти вещи.

На этой странице мы рассмотрим концепции скорости и скорости и попытаемся дать некоторые определения и простую «систему отсчета», в которой эти определения могут иметь значимый контекст.Читатель должен отметить, что, несмотря на то, что мы в первую очередь подходим к этой теме в контексте классической механики , мы, по необходимости, коснемся вопросов, связанных со специальной теорией относительности .

Условные обозначения

Символы, используемые для обозначения таких величин, как скорость, скорость, расстояние и смещение, варьируются от одного источника к другому.На этих страницах мы примем соглашение, согласно которому символы, представляющие скалярных величин (например, скорость и расстояние), будут отображаться обычным шрифтом, а векторные величины (например, скорость и смещение) будут отображаться жирным шрифтом. Краткое описание символов, используемых на этой странице, приведено ниже.

• v – скорость , в метрах в секунду (м / с или м ^с-1 )
• v – скорость , в метрах в секунду (м / с или м ^с-1 )
• с – расстояние , в метрах (м)
• x – смещение , в метрах (м), для одномерного движения
• с – Перемещение , в метрах (м), для двух- или трехмерного движения
• t – время , в секундах (с)

Скорость

Неформально мы можем думать о скорости как о скорости, с которой объект преодолевает заданное расстояние – концепция, впервые выраженная Галилеем.Объект, движущийся с высокой скоростью, преодолеет указанное расстояние за меньшее время, чем объект, который движется медленнее. Мы могли бы выразить это несколько иначе, сказав, что за определенный период времени быстро движущийся объект преодолеет большее расстояние, чем медленно движущийся объект. Вам может показаться, что мы констатируем очевидное, но мы должны где-то начать обсуждение.

Интересно, что скорость – это , а не , одна из основных величин, определенных в Международной системе единиц.Скорее, это одна из производных величин в системе СИ и определяется как частное двух базовых единиц – длины , (или расстояния, ) в метрах и времени , в секундах. Таким образом, скорость выражается в единицах метров в секунду (м / с или ^-1 м / с). Мы можем выразить это более формально как:

скорость (м / с) =	расстояние (м)
	время (с)

Вы, несомненно, будете знакомы с несколько разными единицами скорости в зависимости от того, где вы живете.В США или Великобритании, например, мы часто говорим о скорости в терминах миль в час , чтобы выразить, насколько быстро движется транспортное средство. В континентальной Европе это будет километров в час . С точки зрения описания скорости вещей, с которыми мы сталкиваемся ежедневно, эти единицы просто легче визуализировать. Однако физикам нужно быть немного точнее.

Скорость – это скалярная величина (т.е. одномерная ) величина – она ​​имеет величину , величина , но не направление.Когда мы говорим о скорости ежедневно, мы используем число для ее описания. Например, можно сказать, что мы едем по дороге со скоростью сорок пять миль в час. Мы редко говорим о направлении, в котором движемся (в любом случае большинство из нас, вероятно, не знает о нашем точном направлении в любой момент времени). С другой стороны, физики часто должны интересоваться направлением , в котором движется объект, а также его скоростью. Это означает, что им нужно знать его , скорость .

Скорость

Скорость – это векторная величина . Он имеет величину , , которая описывает скорость, с которой движется объект (то есть его скорость ), и определяет направление , в котором движется объект. Таким образом, скорость составляет составляющую скорости. Скорость объекта определяется как скорость изменения его положения относительно конкретной опорной точки или в некоторой определенной системе отсчета.

Говоря о повседневных вещах, мы иногда используем слово скорость вместо скорости, но это неправильное использование слова. Как и скорость, скорость зависит от времени, но также определяет направление движения. Если мы говорим, что едем со скоростью шестьдесят миль в час, мы описываем нашу скорость . Если, с другой стороны, мы говорим, что едем по North со скоростью шестьдесят миль в час, мы описываем нашу скорость – хотя и несколько неформально.

Скорость обычно указывается в уравнениях с помощью строчной буквы v , которая иногда также используется для обозначения скорости (помните, однако, что символы, представляющие векторные величины, обычно печатаются жирным шрифтом, чтобы отличить их от символов, представляющих скалярные величины. ). Как и скорость, единица измерения скорости в системе СИ – метров в секунду (м / с или ^-1 м / с). Таким образом, основная формула для скорости очень похожа на формулу для скорости:

скорость (м / с) =	перемещение (м)
	время (с)

Обратите внимание, что мы используем слово смещение , а не расстояние.Это связано с тем, что, в то время как скорость объекта зависит от общего расстояния , пройденного объектом (независимо от направления), и времени, необходимого для прохождения этого расстояния, скорость зависит только от самого короткого расстояния между началом и концом. точки.

По сути, это означает, что если движение объекта возвращает его к точке, из которой он начался, его смещение – и, следовательно, его чистая скорость для этого движения – будет ноль , независимо от общего пройденного расстояния или скорости, с которой он переехал.Поэтому, прежде чем говорить о скорости или скорости, мы более внимательно рассмотрим концепцию смещения.

Смещение

Смещение – это векторная величина , которая определяется как кратчайшее расстояние между начальной и конечной позицией объекта. На диаграмме ниже вы можете видеть, что путь, пройденный между исходной точкой и конечной точкой (представленной сплошной линией), несколько раз меняет направление.Вектор смещения , представленный пунктирной линией, является кратчайшим путем между этими двумя точками. У него есть длина и направление.

Общее смещение представлено как кратчайший путь между исходной точкой и конечной точкой.

Обратите внимание, что каждый отрезок пути, показанный на диаграмме выше, сам по себе является вектором смещения.Вектор смещения для всего пройденного пути представляет собой сумму отдельных векторов смещения. Также обратите внимание, что при условии, что исходная и конечная точки фиксированы, величина и направление конечного вектора смещения будут одинаковыми независимо от фактического пройденного пути.

Движение по прямой

Самый простой случай, в котором вам потребуется найти скорость, скорость или смещение чего-либо, – это точечный объект , движущийся по прямой линии , т.е.е. в одномерной системе координат. Начальная и конечная точки для движения, которые мы обозначим x ₀ и x ₁ соответственно, указываются со ссылкой на их положения относительно произвольно определенной исходной точки , которую мы обозначим О. Диаграмма ниже иллюстрирует такое движение.

Точечный объект перемещается с x ₀ на x ₁

Смещение определяется следующим образом:

Δ x ≡ x ₁ – x ₀

Заглавная греческая буква Delta является оператором разности и используется здесь для обозначения изменения значения x .Оператор, который немного похож на знак равенства с тремя горизонтальными полосами, используется для обозначения равенства по определению . Другими словами, мы говорим, что изменение x по определению равно x ₁ минус x ₀ .

Чтобы определить скорость нашего точечного объекта, нам необходимо определить не только его смещение, но и временной интервал, в течение которого смещение происходит.Это будет разница между временем начала движения и временем его окончания, как показано ниже.

Движение начинается в момент времени t ₀ и заканчивается в момент времени t ₁

Временной интервал представляет собой скалярное значение и определяется следующим образом:

Δ т ≡ т ₁ – т ₀ > 0

Обратите внимание, что временной интервал должен быть больше нуля, в отличие от смещения, которое может иметь отрицательное значение, если движение точечного объекта происходит в отрицательном направлении (на диаграммах, иллюстрирующих одномерное движение, общепринятое соглашение состоит в том, что точечный объект движется в положительном направлении, когда он движется слева направо, и в отрицательном направлении, когда он движется справа налево).

Изучение одномерного движения может показаться довольно упрощенным подходом к изучению движения, даже несмотря на то, что – это несколько реальных примеров одномерного движения – автомобиль, движущийся по прямому участку дороги, или спринтер. Например, в стометровке – но многие задачи, связанные с двух- или трехмерным движением, можно решить, разбив их на два или три одномерных компонента.

Средние и мгновенные значения

Надеюсь, теперь вы видите, что скорость и скорость, хотя и очевидно тесно связанные понятия, не одно и то же. Одно из наиболее важных отличий заключается в том, что, хотя скорость объекта, который движется , должна иметь положительное значение, его скорость может быть как положительной, так и отрицательной, в зависимости от направления, в котором он движется в некоторой определенной системе отсчета. .

Мы можем ходить взад и вперед между двумя точками в течение всего дня или бегать по полю столько раз, сколько захотим, но каждый раз, когда мы возвращаемся в точку, с которой мы начали, у нас будет нулевая чистая скорость, независимо от того, насколько быстро мы движемся. Если наше общее смещение (то есть изменение положения) равно нулю, то же самое будет и наша средняя скорость . Мы можем выразить понятие средней скорости следующим образом:

средняя скорость =	смещение
	прошедшее время

Давайте посмотрим на график (одномерного) смещения в зависимости от времени:

Каждый путь от начальной до конечной имеет одинаковую среднюю скорость.

График иллюстрирует тот факт, что хотя расстояние, пройденное объектом между начальной и конечной точками смещения, может варьироваться по длине, если временной интервал в каждом случае одинаков, то средняя скорость для каждого пути будет тоже быть таким же.Формула для средней скорости по сути такая же, как формула, которую мы видели ранее, когда рассматривали скорость. Мы можем математически выразить среднюю скорость следующим образом:

v ≡ < v > ≡	Δ s
	Δ t

Обратите внимание, что размещение полосы над именем переменной или заключение ее в угловые скобки означает, что это среднее значение (или среднее значение ) переменной.Вам может прийти в голову, что определение средней скорости имеет ограниченную ценность с точки зрения того, что она нам говорит. Как мы видели, объект может перемещаться с большой скоростью на значительное расстояние, но если он вернется в исходную точку, его скорость будет равна нулю. Что часто представляет гораздо больший интерес, так это мгновенная скорость объекта .

Чтобы определить мгновенную скорость в любой данный момент, мы должны найти среднюю скорость за бесконечно малый интервал времени.Другими словами, мы находим предел средней скорости, когда длина временного интервала приближается к нулю. Это дает нам мгновенную скорость изменения смещения . Мы можем выразить это математически следующим образом:

v ( t ) =	lim	Δ s	≡	d s	≡ ṡ
	Δ т → 0	Δ т		d т

Обратите внимание на точку над переменной s в крайней правой части уравнения, иногда называемую overdot .Точка над символом обычно используется в математике для обозначения производной по времени. Это было также обозначение, используемое Ньютоном для производных (или флюксий , как он их называл).

Теперь посмотрим на скорость. Ранее мы заявляли, что скорость – это общее пройденное расстояние, разделенное на общее время, затраченное на прохождение этого расстояния. Здесь, возможно, следует уточнить, что вычисление на самом деле дает нам среднюю скорость для общего пройденного расстояния:

средняя скорость =	общее расстояние
	прошедшее время

Расстояние – это скалярное значение, которое всегда либо увеличивается, либо остается неизменным в течение определенного интервала времени, тогда как смещение может увеличиваться, уменьшаться или оставаться неизменным.Следовательно, полное смещение всегда будет меньше или равно общему расстоянию, и поэтому средняя скорость всегда будет больше или равна средней скорости.

Есть одна или две вещи, о которых средняя скорость не говорит нам – например, насколько быстро объект движется в любой данный момент или был ли объект неподвижен в любой точке. Тем не менее, средняя скорость говорит нам намного больше, чем средняя скорость.Например, если мы знаем среднюю скорость поездки и общее время, затрачиваемое на ее выполнение, мы можем рассчитать общее пройденное расстояние. В качестве альтернативы, если мы знаем общее пройденное расстояние и нашу среднюю скорость, мы можем рассчитать продолжительность нашего путешествия. И так далее.

Мы можем математически выразить среднюю скорость следующим образом:

v ≡ < v > ≡	Δ s
	Δ t

Хотя знание средней скорости объекта часто бывает полезно, объекты реального мира редко движутся с одинаковой скоростью все время или даже большую часть времени.Например, во время управления автомобилем мы будем двигаться с разной скоростью в зависимости от дорожных условий, загруженности дорог и (конечно же!) Действующих ограничений скорости. Нам часто нужно знать нашу скорость в данный момент времени (то есть нашу мгновенную скорость ), чтобы убедиться, что мы не превысили ограничение скорости.

Ранее мы говорили, что скорость – это составляющая от скорости (другая составляющая – направление). Фактически, мгновенная скорость объекта равна величине мгновенной скорости.Единственное отличие состоит в том, что, в то время как мгновенная скорость объекта имеет направление , касательное к траектории объекта , мгновенная скорость – нет. Таким образом, мы можем математически выразить мгновенную скорость как:

v ( t ) = | v ( t ) | =	lim	Δ с	≡	d с	≡ ṡ
	Δ т → 0	Δ т		d т

Тангенциальная и вращательная скорость

Мы знаем, что скорость – это расстояние, пройденное за единицу времени. Тангенциальная скорость – это особый случай, когда мы рассматриваем скорость объекта, движущегося по круговой траектории. Представьте себе точку на внешнем крае вращающегося диска. Расстояние, пройденное точкой за один полный оборот диска, будет зависеть от диаметра диска и скорости вращения диска (т.е. его скорости вращения, к которой мы вернемся со временем).

Точка, расположенная ближе к центру диска, также сделает один полный оборот за тот же интервал времени, но ее круговой путь вокруг центра диска будет иметь гораздо меньший диаметр, чем точка на внешнем крае диска.Поэтому его тангенциальная скорость значительно ниже, чем у острия на внешней кромке. На диаграмме ниже показаны две точки на вращающемся диске. Точка P ₁ на краю диска будет иметь большую тангенциальную скорость, чем точка P ₂ , которая находится ближе к центру.

Точка P ₁ имеет большую тангенциальную скорость, чем точка P ₂

Скорость объекта по круговой траектории называется его тангенциальной скоростью, потому что его направление движения в любой данный момент составляет по касательной к круговой траектории.Тангенциальная скорость точки на вращающемся диске зависит от скорости вращения ( ω ) диска и радиального расстояния ( r ) точки от центра вращения. Вскоре мы рассмотрим формулу тангенциальной скорости.

Скорость вращения – это количество полных оборотов, которые происходят в единицу времени. Мы часто говорим о скорости вращения вещей в терминах оборотов в минуту (об / мин).Например, диски на жестком диске вашего компьютера обычно вращаются со скоростью 5400 или 7200 оборотов в минуту.

Когда физики говорят о скорости, с которой что-то вращается, они предпочитают использовать термин угловая скорость , который определяется как скорость изменения углового смещения относительно начала координат в единицу времени . Как угловая скорость, так и скорость вращения (обычно) представлены строчной греческой буквой омега (ω).Единица измерения угловой скорости в системе СИ – радиан в секунду (рад / с). Вращательная (угловая) скорость – это векторная величина, для которой величина является скоростью вращения.

Каждая точка на поверхности вращающегося диска совершит один полный оборот за одно и то же время, независимо от расстояния до центра диска. Таким образом, даже если точка на внешнем крае диска будет иметь большую тангенциальную скорость, чем точка рядом с центром диска, обе они будут иметь одинаковую скорость вращения.Тангенциальная скорость v и частота вращения ω связаны следующей формулой:

v = rω

Рассмотрим диск диаметром пять метров, который совершает один полный оборот каждые три секунды. Какова тангенциальная скорость точки на краю диска? Поскольку за один полный оборот приходится 2 π радиан:

А поскольку радиус нашего диска пять метров, мы можем вычислить тангенциальную скорость (в метрах в секунду) следующим образом:

v = rω = 5 ×	2 π	= 10.472 м / с
	3

Как вы, несомненно, можете видеть, тангенциальная скорость любой точки на фиксированном расстоянии от центра жесткого вращающегося диска прямо пропорциональна скорости вращения диска. Тангенциальная скорость точки в центре вращающегося диска всегда будет равна нулю. Если диск имеет фиксированную скорость вращения, тангенциальная скорость любой другой точки на диске будет прямо пропорциональна ее расстоянию от центра диска:

В ∝ Rω

Для точки, находящейся на фиксированном расстоянии от центра вращающегося диска, удвоение скорости вращения диска удвоит тангенциальную скорость точки; с другой стороны, если скорость вращения диска остается постоянной, то удвоение расстояния точки от центра диска удвоит его тангенциальную скорость.

Относительная скорость и скорость

Много веков назад, задолго до того, как немецкий физик-теоретик Альберт Эйнштейн (1879-1955) сформулировал свою специальную и общую теорию относительности, ученые и философы, такие как Галилей и Ньютон, считали пространство и время абсолютными. Тем не менее они признали, что скорость и скорость могут быть измерены только в рамках некоторой системы отсчета – концепция, широко известная как «относительность».

До того, как Эйнштейн перевернул физику с ног на голову в начале двадцатого века, считалось, что наблюдаемый временной интервал между любыми двумя событиями будет одинаковым для любого наблюдателя, независимо от расстояния между наблюдателями или скорости и направления каждого из них. наблюдатель двигался по отношению к другому. Эта теория относительности Галилея (иногда называемая ньютоновской относительностью ) опирается на концепции абсолютного времени и фиксированную трехмерную ( евклидовую ) геометрию для структуры пространства.

Сам Ньютон признавал, что скорость движущегося объекта может быть определена только относительно некоторого другого объекта, и что этот второй объект, по всей вероятности, сам будет находиться в движении. В конце концов, планеты Солнечной системы постоянно находятся в движении относительно Солнца и друг друга; Само Солнце находится во внешних границах спиральной галактики, которая вращается вокруг своего центра, а сами галактики движутся относительно друг друга.

Тем не менее Ньютон считал, что где-то во Вселенной должна быть какая-то фиксированная точка, которая полностью покоится. Он считал, что – по крайней мере теоретически – истинные измерения скорости могут быть сделаны применительно к этой точке. Теперь мы знаем, что это не так и что отношения между пространством и временем гораздо сложнее, чем предполагали Галилей и Ньютон.

Давайте начнем с размышлений о том, что мы на самом деле подразумеваем под «относительной скоростью» в одномерном (и нерелятивистском) смысле.Представьте себе наблюдателя, стоящего на платформе железнодорожного вокзала, когда пассажирский поезд проезжает мимо него или ее с постоянной скоростью двадцать метров в секунду (20 м / с). Мужчина идет по вагону в противоположном направлении с постоянной скоростью полтора метра в секунду (1,5 м / с) относительно поезда.

Мужчина идет по вагону в направлении, противоположном направлению движения поезда.

Если мы считаем, что платформа (и, следовательно, наблюдатель) находится в состоянии покоя, то скорость человека относительно наблюдателя будет равна сумме скоростей поезда и человека.Мы можем выразить это математически следующим образом:

v _MO = v _TO + v _MT

куда:

v _MO – скорость человека M относительно наблюдателя O
v _TO – скорость поезда T относительно наблюдателя O
v _MT – скорость человека M относительно поезда T

Вы можете увидеть различные условные обозначения, используемые для обозначения того, что значение указывается относительно конкретной контрольной точки – например, v _MO может быть записано как v _{M | O} или v _{M rel O} .В любом случае, если мы подставим фактические значения в наше уравнение, мы получим:

v _MO = v _TO + v _MT = 20 м / с + (-1,5 м / с) = 18,5 м / с

Таким образом, относительная скорость человека в системе покоя наблюдателя составляет 18,5 метров в секунду (18,5 м / с) в направлении, в котором движется поезд.Все, что мы сделали, это сложили две скорости вместе. С релятивистской точки зрения (как мы увидим) ответ, к которому мы пришли, не совсем правильный. Но до тех пор, пока мы не начнем мыслить в терминах скоростей, величина которых приближается к значительной доле скорости света, это дает нам достаточно хорошее приближение для большинства практических целей.

Инерциальные рамки

Представьте себя внутри капсулы в космосе без окон.Предположим, что капсула движется по прямой с постоянной скоростью. Как бы вы определили свою скорость и направление движения? Поскольку капсула не ускоряется, у вас не будет ощущения движения. Фактически, не было бы никакого эксперимента, который вы могли бы провести, чтобы определить вашу скорость или направление движения – или даже определить, двигаетесь ли вы вообще.

Выше мы сказали, что скорость и скорость – это относительно терминов.Скорость объекта может быть определена только относительно некоторого другого объекта или набора координат в пространстве и времени . К сожалению – и вопреки тому, что предполагал Ньютон – нигде во Вселенной нет неподвижной точки, которая бы полностью покоилась. Тем не менее, мы можем определить инерциальную систему отсчета , по которой будет измеряться скорость интересующего нас объекта. Но что именно мы подразумеваем под инерциальной системой отсчета ?

Первый закон движения Ньютона (закон инерции) гласит, что если результирующая сила (т.е.е. векторная сумма всех сил, действующих на объект) равна ноль , тогда скорость объекта постоянна – это еще один способ сказать, что он либо находится в состоянии покоя, либо движется по прямой с постоянной скоростью ( мы рассмотрим законы Ньютона более подробно в другом месте в этом разделе).

Мы можем определить инерциальную систему отсчета как систему, в которой тело имеет нулевую результирующую силу, действующую на него, и не ускоряется.Если смотреть из этого кадра, он будет казаться либо покоящимся, либо движущимся с постоянной скоростью (т.е. движется по прямой с постоянной скоростью). Таким образом, инерциальная система отсчета – это система, в которой соблюдается первый закон движения Ньютона.

Подумайте о примере движущегося поезда, описанном ранее, и рассмотрите наблюдателя, стоящего на платформе железнодорожной станции. Что касается наблюдателя, то он или она находится в состоянии покоя, то есть не движется.И поезд, и человек, идущий по крыше поезда (который делает это по причинам, о которых мы можем только догадываться!), Движутся с постоянной скоростью относительно наблюдателя. Наблюдатель измеряет как скорость поезда , так и скорость человека относительно его или ее собственной системы координат .

В сценарии с поездом мы можем выделить три разных точки зрения: наблюдателя, стоящего на платформе, человека, идущего по крыше поезда, и точки зрения воображаемого пассажира, сидящего в поезде.Каждую из этих точек обзора можно рассматривать как инерциальную систему отсчета, и каждая из этих инерциальных рамок находится в постоянном прямолинейном движении (т.е. движении по прямой линии) относительно других.

Закон инерции Ньютона одинаково хорошо работает для наблюдателя, стоящего на платформе, и для пассажира движущегося поезда. Эксперименты, проводимые наблюдателем на платформе и пассажиром в поезде, дадут точно такие же результаты.И наблюдатель, и пассажир, например, могли точно так же жонглировать набором мячей; физика в каждом случае одинакова.

В самом строгом смысле инерциальная система отсчета определяется как система, свободная от внешних сил. Однако на практике этого практически невозможно добиться. Например, все инерциальные системы отсчета в нашем сценарии поезда подвержены ускорению из-за гравитационного поля Земли. Тем не менее, две инерциальные системы отсчета, которые движутся с постоянной скоростью относительно друг друга, когда , а не , ускоряются, будут сохранять такое же поведение, когда обе подвергаются одинаковому ускорению – т.е.е. ускорение должно быть равным по величине и действовать в одном направлении.

Принимая это во внимание, мы можем в широком смысле определить совокупность инерциальных систем отсчета как набор неподвижных или движущихся с постоянной скоростью относительно друг друга кадров, для которых все кадры в наборе вместе со всем остальным. наблюдаемые в каждом кадре, подвержены общему ускорению.

Введение в специальную теорию относительности

Альберт Эйнштейн опубликовал свою специальную теорию относительности в 1905 году.Теория бросила вызов общепринятым взглядам того времени на отношения между пространством и временем. Вместо теории относительности Галилея, в которой время является абсолютным, а структура пространства имеет фиксированную трехмерную геометрию, Эйнштейн описал четырехмерный пространственно-временной континуум .

В этом пространственно-временном континууме три пространственных измерения (лево-право, вверх-вниз и назад-вперед) неразрывно связаны со временем, которое становится четвертым измерением.Пространство и время больше не рассматриваются как отдельные физические конструкции. Теперь физики могли описывать любое событие или физическое явление с точки зрения его местоположения в пространственно-временном континууме.

Обратите внимание, что здесь мы имеем дело только с инерциальной системой отсчета . Специальная теория относительности также может быть применена к неинерциальной системе отсчета , но они обрабатываются несколько иначе. Отметим также, что, когда Эйнштейн впервые предложил свою специальную теорию относительности, он сделал это на основе плоского пространственно-временного континуума , который не учитывал эффекты гравитационных сил.

По сути, если этими силами можно пренебречь, специальная теория относительности дает достаточно хорошее приближение в большинстве случаев (точно так же, как ньютоновская механика дает достаточно хорошее приближение при скоростях, которые не составляют значительную долю скорости света). Как только мы начнем учитывать значительные гравитационные силы, нам нужно думать в терминах того, что Эйнштейн описал как искривленное пространство-время . Общая теория относительности Эйнштейна в основном расширяет специальную теорию относительности, чтобы учесть искажение пространства-времени вблизи массивного объекта из-за гравитационного поля этого объекта.

Специальная теория относительности делает два основных предположения. Во-первых, законы физики совершенно одинаковы в двух разных инерциальных системах отсчета – концепция, которая имеет общее с теорией относительности Галилея. Во-вторых, скорость света (обозначение: c ) одинакова для всех наблюдателей, независимо от движения наблюдателя и независимо от движения самого источника света .

Чтобы понять, почему это второе предположение так важно, нам необходимо рассмотреть работу шотландского математика и физика Джеймса Клерка Максвелла (1831-1879), чья работа над электромагнитным излучением привела его к открытию того, что свет был частью света. электромагнитный спектр, и как таковой был способен распространяться в пространстве в форме электромагнитной волны.Максвелл предположил, что для того, чтобы это стало возможным, некоторая невидимая среда (которую он назвал «эфиром» в честь греческого бога света) должна проникнуть в ткань пространства.

Это предположение не является необоснованным, учитывая, что другие виды волн требуют среды для распространения. Например, водные волны не могут существовать без воды, а звуковые волны не могут распространяться в вакууме. Отсутствие каких-либо ощутимых доказательств существования такой среды побудило американских физиков Альберта Абрахама Майкельсона (1852-1931) и Эдварда Уильямса Морли (1838-1923) провести свой теперь известный эксперимент 1887 года, который был разработан, чтобы доказать, что «эфир» действительно существует.

Майкельсон и Морли рассуждали, что если бы эфир существовал, то Земля (которая вращается вокруг Солнца со скоростью, превышающей 100 000 километров в час) создала бы «эфирный ветер», когда она двигалась бы через эфир. Они использовали устройство, называемое интерферометром , в попытке измерить скорость и направление этого эфирного ветра путем измерения скорости света, движущегося в разных направлениях.

Схема интерферометра, использованного в экспериментах Майкельсона-Морли

Устройство генерирует луч света, который направлен на полупрозрачное зеркало, расположенное под углом 45 градусов к источнику света.Полусеребренное зеркало действует как «светоделитель», позволяя части света проходить прямо через него в направлении стандартного зеркала, расположенного напротив источника света. Оставшийся свет отражается под углом девяноста градусов ко второму зеркалу, расположенному непосредственно над светоделителем.

Свет, попадающий на два стандартных зеркала, отражается обратно к светоделителю. Часть света от каждого отраженного луча направляется светоделителем вниз к детектору.Майкельсон и Морли ожидали увидеть на детекторе интерференционные картины, которые указали бы на разницу в скорости двух лучей из-за эффекта «эфирного ветра», но они не смогли обнаружить какой-либо заметной разницы.

Эйнштейн полагал, что эта неспособность обнаружить «эфир» была вызвана тем, что такой среды не существовало; этот свет на самом деле не требовал среды для распространения, и что скорость света, таким образом, была одинаковой для всех наблюдателей, независимо от того, насколько быстро или в каком направлении они двигались.Это убеждение соответствовало результатам различных экспериментов и математике, лежащей в основе законов физики. Однако это имело довольно странные последствия.

Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, ничто во Вселенной – материя, энергия или информация – не может двигаться быстрее скорости света. Экспериментально определена скорость света c чуть меньше трехсот тысяч километров в секунду (299 792 458 м / с).И поскольку этот «предел космической скорости» одинаков для любого наблюдателя, два наблюдателя в разных инерциальных системах отсчета будут воспринимать время по-разному.

Представьте, что вы находитесь на борту космического корабля, движущегося с постоянной скоростью, составляющей половину скорости света (0,5 c). Поскольку ваша скорость постоянна, космический корабль является инерциальной системой отсчета, и законы физики будут для вас точно такими же, как и для наблюдателя в любой другой инерциальной системе отсчета.Фактически, поскольку ваша скорость постоянна, вы не будете ощущать движения.

Теперь предположим, что вы держите фонарик на высоте ровно один метр над полом космического корабля и направляете его прямо на потолочное зеркало на высоте двух метров над полом космического корабля. Луч света от фонарика попадает в зеркало и отражается вниз к световому датчику на полу космического корабля, как показано на рисунке ниже.Как далеко прошел свет, когда он попадает в детектор?

Луч света, направленный на потолочное зеркало, отражается к детектору на полу.

У вас может возникнуть соблазн сказать, что свет прошел общее расстояние в три метра (один метр от фонарика до потолочного зеркала и два метра от потолочного зеркала до детектора на полу).И с вашей точки зрения, т.е. в вашей инерциальной системе отсчета, вы были бы правы. Но предположим, что в тот самый момент, когда вы включили фонарик, вы пролетели мимо неподвижного наблюдателя в космосе? Вы путешествуете со скоростью, равной половине скорости света, так что же увидит наблюдатель?

Примите во внимание тот факт, что скорость света, хотя и очень, очень велика, но конечна. Учитывая скорость, с которой вы путешествуете, ваш космический корабль окажется в другом месте, когда свет вашего фонарика попадет на детектор с того места, где он находился, когда свет фактически покидал фонарик.В своей инерциальной системе координат вы увидите луч света, идущий вверх и вниз. Неподвижный наблюдатель увидит нечто совершенно иное, как показано ниже.

Неподвижный наблюдатель видит, как луч света движется по диагонали.

Мы уже заявляли, что скорость света одинакова для всех наблюдателей (мы говорим, что это инвариант ).Если это так, то каковы последствия того, что стационарный наблюдатель видит свет, движущийся на большее расстояние, чем вы в системе отсчета космического корабля? Ясно, что временной интервал между выходом света из фонаря и его приходом к детектору будет больше для наблюдателя, чем для вас.

С вашей точки зрения, стоя на своем космическом корабле, ничего не изменилось. Вы не испытываете ничего необычного.Однако с точки зрения наблюдателя кажется, что время на космическом корабле течет медленнее, чем в их собственной системе отсчета – явление, известное как замедление времени . Отсюда следует, что с точки зрения наблюдателя вы будете двигаться несколько медленнее, чем 0,5 c .

Фактически, учитывая двух разных наблюдателей в двух разных инерциальных системах отсчета, движущихся с постоянной скоростью, каждый наблюдатель будет видеть, что время течет медленнее в системе отсчета другого – явление, известное как взаимное замедление времени .Это имеет ряд интересных последствий – особенно когда мы начинаем думать о таких вещах, как , относительная скорость .

Мы пока не хотим слишком глубоко углубляться в теорию относительности, но относительно простой пример должен служить иллюстрацией того, о чем мы говорим. Один вопрос, который, кажется, возникает время от времени, когда студенты начинают изучать теорию относительности, звучит примерно так:

“Хорошо, я понимаю, что ничто не может двигаться быстрее света, но предположим, что два космических корабля движутся прямо навстречу друг другу со скоростью, близкой к скорости света.Неужто скорость одного космического корабля относительно другого должна превышать скорость света? ”

Давайте предположим, ради аргументации, что однажды появится возможность построить космический корабль с почти скоростью света. Предположим, у нас есть два космических корабля, как показано на диаграмме ниже, которые направляются друг к другу, причем каждый движется со значительной долей скорости света. Космический корабль A движется со скоростью v _A , а космический корабль B движется со скоростью v _B .

Космические корабли A и B направляются прямо навстречу друг другу.

На относительно низких скоростях мы могли бы просто выразить комбинированную скорость захода на посадку v _APPR как сумму величин двух скоростей v _A и v _B – что дало бы нам достаточно хорошую приближение – следующим образом:

v _ОК = | v _A | + | v _B |

Однако на скоростях, составляющих значительную долю скорости света, релятивистские эффекты станут слишком сильными, чтобы их можно было игнорировать.Из внешней системы координат мы можем наблюдать приближение A и B друг к другу, каждое из которых движется со значительной долей скорости света. Но как все будет выглядеть наблюдателю на любом из этих космических кораблей? Чтобы найти скорость B относительно A , мы используем следующую формулу:

v BA =	v B – v A
	1 –	v B · v A
		c 2

Где c – скорость света (299 792 458 м / с).Обратите внимание, что для этого одномерного примера мы примем соглашение, согласно которому скорости, движущиеся слева направо, положительны. Поскольку B движется справа налево, его скорость будет отрицательной. Давайте добавим в уравнение реальные цифры и посмотрим, какой результат мы получим. Мы предположим, что (исходя из нашей внешней системы отсчета) A и B движутся на 0,65 c и -0,85 c соответственно:

v BA =	-0.85 с – 0,65 с
	1 –	-0,85 с · 0,65 с
		c 2

v BA =	-1,5 c
	1 – (-0,5525)

Из этого несколько упрощенного примера вы должны увидеть, что независимо от того, насколько близка к скорости света наши два космических корабля, их скорость относительно друг друга никогда не будет превышать скорость света .Мы будем рассматривать как специальную, так и общую теорию относительности в другом месте, но, по крайней мере, теперь вы имеете некоторое представление о некоторых странных вещах, которые мы можем ожидать увидеть, когда начнем иметь дело с релятивистскими скоростями!

Журнал Speed ​​Mechanics

ОБЗОР
Speed ​​Mechanics был выходящим два раза в месяц журналом Восточного побережья, издаваемым Hobby Publications с 1953 по 1965 год. издателями были Джозеф Харди и Рэй Келли с издательскими офисами по адресу 1140 East West Highway, Silver Springs, Maryland.Должностное лицо офисы находились в Нью-Йорке, а редакторами с западного побережья были Гриффит Боргесон и Юджин Джадерквист. Харди и Келли удалось несколько другие названия, включая Motorsport , Auto Craftsman , г. Custom Craft и Суп-ап .

Первым девизом было «Проверенные указатели для улучшения характеристик автомобиля», и в журнале количество хотрода и нестандартного контента.Он был рекламирован в Auto Craftsman как единственный журнал, “посвященный на 100% сплошным рубкам, полностью иллюстрированные подробные процедуры по улучшению внешнего вида и характеристик вашего автомобиля “. Но к 1962 году содержание изменилось больше на дрэг-рейсинг и заводские автомобили, а слоган был изменен на «магазин для хот-роддеров».

Некоторые каверы являются настоящей классикой иллюстраций хот-родов, например, выпуски №1, №8 и №11. Аналогичную иллюстрацию к выпуску №1 можно найти от апреля 1951 г. Motorsport крышка.

Оглавление можно увидеть, щелкнув значок.

ПУБЛИКАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
Speed ​​Mechanics занимали 6-е место по объемам печати среди автомобильных изданий, предоставивших данные о платных тиражах в 1956 году. Но затем он упал и стабильно удерживал позиции 11, 12 или 13. Он так и не получил значительного роста в то время, когда объемы автомобильных журналов росли. быстрее.

ПОЛНОСТЬЮ СОДЕРЖАНИЯ:
Все изображения обложек завершены, но мы все еще собираем оглавление страниц.

Motion – AP Physics C: Механика

Если вы считаете, что контент, доступный через Веб-сайт (как определено в наших Условиях обслуживания), нарушает или другие ваши авторские права, сообщите нам, отправив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее в информацию, описанную ниже, назначенному ниже агенту.Если репетиторы университета предпримут действия в ответ на ан Уведомление о нарушении, оно предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, которая предоставила такой контент средствами самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

Ваше Уведомление о нарушении прав может быть отправлено стороне, предоставившей доступ к контенту, или третьим лицам, таким как в качестве ChillingEffects.org.

Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатам), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или действие нарушает ваши авторские права.Таким образом, если вы не уверены, что контент находится на Веб-сайте или по ссылке с него нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к юристу.

Чтобы отправить уведомление, выполните следующие действия:

Вы должны включить следующее:

Физическая или электронная подпись правообладателя или лица, уполномоченного действовать от их имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробностей, чтобы позволить репетиторам университетских школ найти и точно идентифицировать этот контент; например нам требуется а ссылка на конкретный вопрос (а не только на название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса – изображению, ссылке, тексту и т. д. – относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; а также Ваше заявление: (а) вы добросовестно полагаете, что использование контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права не разрешены законом, владельцем авторских прав или его агентом; (б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство, что вы либо владелец авторских прав, либо лицо, уполномоченное действовать от их имени.

Отправьте жалобу нашему уполномоченному агенту по адресу:

Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105

Или заполните форму ниже:

Механика и техника спринта

Технику тренировок для спринта можно разделить на пять областей: старт, ускорение, фаза движения, фаза восстановления и замедление.

Спортсмены стартуют из различных положений, в том числе из неподвижных или движущихся. Спортсмены, занимающиеся такими видами спорта, как бейсбол и софтбол, обычно начинают все скоростные движения в двухточечной стойке из неподвижного положения, тогда как спортсмены других видов спорта (например, хоккей на траве, футбол, баскетбол и лакросс) также могут инициировать движения в двухпозиционной стойке. точечная стойка, но от активного движения (бег трусцой, шаркающий ход или бег назад). Американский футбол предлагает множество стартовых позиций, включая стационарную трех- или четырехточечную стойку для лайнменов и защитников, двухточечную стационарную стойку для квотербеков, ресиверов и бегунов, неподвижную или подвижную двухточечную стойку для полузащитников и защитные спины, а также подвижная или неподвижная двухточечная стойка для игроков специальных команд.

В начале скоростного движения из двухточечной стойки спортсмен должен находиться в удобном положении, ноги на ширине плеч или немного уже, вес тела равномерно распределен на обе стопы, а руки согнуты под углом 90 °, с рука на стороне ведущей ноги рядом с ягодицей, а другая рука на стороне лица. Центр тяжести спортсмена должен быть выше передней стопы, а передняя нога согнута почти на 90 °. Перед началом движения примерно от двух третей до трех четвертей веса тела следует перенести на ведущую ногу.Старт должен происходить, когда обе ноги прикладывают силу к земле и стремительно движутся вперед. Задняя ступня должна первой отрываться от земли с быстрым движением вперед, а задняя рука должна продвигаться вперед (10, 16, 29).

Старт из трех- или четырехточечной неподвижной позиции должен происходить, когда спортсмен находится в удобном положении. Вес тела должен быть равномерно распределен между руками, ступнями и коленями, руки должны быть выровнены на ширине плеч, а голова и спина должны быть выровнены.Перед началом старта спортсмен должен выровнять центр тяжести над ведущей ногой, согнуть переднюю ногу почти под углом 90 °, а заднюю ногу почти под 125 °, развести бедра на ширине плеч или немного шире, и выпрямите обе руки и поставьте их немного перед ладонями. Старт происходит с взрывной движущей силой от обеих ног, при этом задняя нога движется вперед с махом вперед. При этом альтернативная рука должна активно двигаться (10, 16, 29).

Начало движения происходит, когда спортсмен движется легкой ходьбой или бегом трусцой с легким наклоном вперед.Во время старта спортсмен должен приложить силу к земле обеими ногами и взорваться вперед, при этом задняя нога первой отрывается от земли с быстрым махом вперед, а задняя рука продвигается вперед (10, 16, 29).

Во время фазы ускорения тело постепенно выпрямляется, а шаги удлиняются. Поскольку подушечка стопы соприкасается с спортивной поверхностью, стопа должна находиться в положении тыльного сгиба. Спортсмен должен смотреть вниз и ограничивать сгибание туловища в пояснице. Ускорение отличается от максимальной скорости (фаза движения и восстановления) следующим образом: длина шага увеличивается в течение периода ускорения, и передняя механика подвергается нагрузке (например.g., движение ног, происходящее перед телом) (6, 10, 23, 29).

Фаза движения каждого шага начинается, когда подушечка ведущей ноги создает сильный контакт с поверхностью, и заканчивается, когда ступня отрывается от поверхности. Центр тяжести спортсмена должен быть немного позади ведущей ноги в начальной точке контакта. Сильный контакт подушечки стопы с тыловым сгибом ослабляется разгибанием бедра, колена и лодыжки. Короткий период контакта с поверхностью должен продолжаться до тех пор, пока центр тяжести спортсмена не пройдет над ведущей ногой и перед ней.Когда носок ведущей ноги отрывается от земли, фаза толчка завершается (6, 10, 23).

Фаза восстановления каждого шага начинается, когда подушечка ведущей ступни отделяется от земли, и продолжается до тех пор, пока ступня не вернется на землю. Удерживая стопу в тыльном сгибании, спортсмен должен согнуть колено и быстро подтянуть пятку к бедру. Это обеспечивает более быстрое движение восстанавливающей ноги из-за механического преимущества, так как нога находится ближе к оси вращения бедра.Как только пятка достигнет максимальной высоты, спортсмен должен толкнуть ее вперед, намереваясь провести стопу с тыловым сгибом выше противоположного колена. Когда он или она начинает выпрямлять ногу, готовясь к контакту с землей, спортсмен должен сосредоточиться, удерживая ступню в тыльно согнутом положении и поднимаясь на поверхность с мощным разгибанием бедра и колена (6, 10, 23, 27).

При прохождении фаз движения и восстановления спортсмены должны учитывать следующие факторы. Голова должна находиться в нормальном положении с туловищем, а туловище и плечи должны оставаться устойчивыми, чтобы избежать вращения.Угол наклона тела должен составлять от 80 ° до 85 °, а мышцы головы, шеи, плеч и верхних конечностей должны оставаться расслабленными. Размах руки должен начинаться с согнутой ведущей руки под углом 70 ° (напротив ведущей ноги), при этом рука должна находиться рядом со щекой с этой стороны, и заканчиваться согнутой задней рукой под углом 130 ° (напротив ведущей ноги) и расположенной немного дальше бедро с этой стороны (6, 23). При правильном расположении спринтер будет демонстрировать прямое положение туловища, ровную голову и максимальную высоту бедер во время бега с максимальным усилием.

Успешное замедление и остановка в спорте позволяет спортсменам переключаться между ускорением и максимальной скоростью для изменения направления в зависимости от того, что диктует действие.