» »

Zotrvačné charakteristiky. Dynamické charakteristiky pohybu Zotrvačné charakteristiky hmoty

04.07.2023
Jeden na jedného s nepriateľom [ruská škola boja proti sebe] Kadochnikov Alexey Alekseevich

Hmotnostno-inerciálne charakteristiky modelu

V biomechanike sa súbor ukazovateľov charakterizujúcich rozloženie hmoty v ľudskom tele zvyčajne nazýva geometria hmoty. Biomechanické výpočty vyžadujú presné informácie o týchto ukazovateľoch.

Tabuľka 3

Medzi hmotno-inerciálne vlastnosti ľudského tela patria:

Hmoty a súradnice ťažísk celého telesa ako celku a jeho jednotlivých častí (väzby);

Momenty zotrvačnosti tela v rôznych polohách a polohách osi otáčania;

Polomery zotrvačnosti jednotlivých článkov (segmentov) tela;

Stredy výkyvu fyzického kyvadla atď.

Pojmy hmotnosti a sily vyplývajú z prvého Newtonovho zákona, ktorý zovšeobecňuje princíp zotrvačnosti:

"Každé teleso si udržiava stav pokoja alebo rovnomerného priamočiareho pohybu, kým ho vplyv iných telies neprinúti tento stav zmeniť."

Pojem hmotnosti. Túžba telesa udržiavať stav pokoja alebo rovnomerný lineárny pohyb v mechanike sa nazýva zotrvačnosť a Newtonov zákon je zákonom zotrvačnosti. S prejavom tohto zákona sa človek neustále stretáva v každodennom živote.

Zo skúseností je známe, že rôzne telesá pod rovnakým vplyvom iných telies menia rýchlosť svojho pohybu rôzne. Inými slovami, získavajú rôzne zrýchlenia. Z toho vyplýva, že zrýchlenia nezávisia len od veľkosti nárazu, ale aj od vlastností samotného tela.

Vo fyzike je každá vlastnosť telies vyjadrená určitou veličinou. Napríklad vlastnosť telesa zaberať časť priestoru je vyjadrená jeho objemom.

Rovnako vlastnosť telesa, ktorá sa nazýva zotrvačnosť, vyjadruje jeho hmotnosť. Táto vlastnosť nezávisí ani od podmienok vonkajšieho vplyvu, ani od charakteru pohybu. Bez ohľadu na to, čo sa deje s telom, nech sa pohybuje kdekoľvek, jeho hmotnosť zostáva rovnaká.

Hmotnosť je teda fyzikálna veličina, ktorá spolu s veličinami ako dĺžka, čas a pod. patrí medzi základné veličiny Medzinárodnej sústavy jednotiek (SI).

Hmotnosť špeciálne vyrobeného valca vyrobeného zo zliatiny platiny a irídia bola prijatá ako masový štandard na medzinárodnom kongrese v roku 1889. Táto jednotka hmotnosti sa nazýva kilogram - 1 kg. S dostatočnou presnosťou pre prax môžeme predpokladať, že 1 liter čistej vody pri teplote 15 °C má hmotnosť 1 kg.

Na opísanie „vplyvu iných telies“ spomínaného v prvom Newtonovom zákone mechanika zavádza pojem sily a hovorí: sila pôsobí na telo.

Pojem sila (a moment sily) je podrobne vysvetlený v nasledujúcej kapitole.

Pracovný model umožňuje pre konkrétnu ľudskú postavu (výška a hmotnosť) vypočítať polohu jeho ťažiska a momenty zotrvačnosti pre akúkoľvek polohu tela, čo je veľmi dôležité pre analýzu konštrukcie pohybov.

Z knihy Moderné Bujutsu a Budo od Draegera Donna

Kategórie a charakteristika Moderné disciplíny sú zvyčajne charakterizované ako metódy sebaobrany alebo ako taktiky vedenia výcviku a skutočného boja s nepriateľom. Presne povedané, žiadna moderná disciplína nie je bojovým umením; kontroverzné a

Z knihy Jeden na jedného s nepriateľom [Ruská škola boja proti sebe] autora Kadochnikov Alexej Alekseevič

Určenie polohy ťažiska modelu Pri štúdiu ľudských pohybov je spravidla potrebné brať do úvahy nielen množstvo hmoty, ale aj jej rozloženie v tele. Rozloženie telesnej hmotnosti naznačuje umiestnenie takzvaného ťažiska

Z knihy Grécko-rímsky zápas: učebnica autora autor neznámy

Určenie momentov zotrvačnosti modelu Moment zotrvačnosti telesa je mierou zotrvačnosti telesa pri rotačnom pohybe Moment zotrvačnosti modelu (sústavy telies) voči určitej osi je fyzikálna veličina rovný súčtu súčinov hmotností mi jednotlivých článkov (telies) o

Z knihy Judo [Systém a zápasenie: učebnica] autora Šulika Jurij Alexandrovič

2.2. Kvantitatívne charakteristiky pohybov Všetky pohybové akcie v zápasení možno opísať kinematickými charakteristikami a dynamickými parametrami (schéma 2.1., 2.2. Diagram 2.1. Kinematické zložky pohybov).

Z knihy All Float Tackle autora Balachevtsev Maxim

3.2. Kvantitatívne charakteristiky pohybov Vzhľadom na to, že džudo je založené na princípe odrazenia nepriateľského útoku, biomechanické základy úderových techník nebudú v tejto kapitole popísané všetky motorické akcie v typoch zápasenia

Z knihy Guide to Spearfishing pri zadržaní dychu od Bardiho Marca

Tyč, jej konštrukcia a vlastnosti Čo je to tyč? Jeho dĺžka môže byť od 8 do 16 metrov, existujú síce kratšie aj dlhšie modely, ale je to skôr výnimka ako pravidlo. Maximálna dĺžka tyčí zástrčky dosahuje

Z knihy Teória a metodika ťahov (1-3 časti) autor Kozhurkin A. N.

Charakteristika lešenia Priemer (hrúbka) Jedna z hlavných charakteristík lešenia. Po obrovskom množstve publikácií v periodikách začali mnohí rybári chodiť do obchodov s mikrometrami. A to je naozaj potrebné. V 90% prípadov výrobca (alebo skôr nie

Z knihy Morské uzly v každodennom používaní od Jarmana Colina

Všeobecné športové vlastnosti Predtým, než začneme s podrobnou analýzou metód, ktoré sú najvhodnejšie pre telesný tréning podvodného lovca, určíme fyzické a športové vlastnosti ideálneho lovca. V skutočnosti stojí za zmienku, že takéto vlastnosti

Z knihy Krása v štýle Rublev autora Lukovkina Aurika

Charakteristika vody Čistota vody je určená miestnymi prúdmi, typom dna, poveternostnými podmienkami a prítomnosťou blízkych riek a prielivov (pre morskú vodu). Ak je dno bahnité, potom je najpravdepodobnejšie, že voda bude menej čistá, najmä po vlnách; proti,

Z knihy Protirakovinová diéta. Potraviny, ktoré by sme mali jesť, aby sme sa chránili pred nebezpečnými chorobami od Hayata Davida

1.2.1 Kinematické charakteristiky ťahania. 1.2.1.1 Priestorové charakteristiky. Často kvôli neúspešne zvolenej východiskovej pozícii nemôže športovec na súťažiach ukázať výsledok, ktorý ľahko predvádza v tréningu. Nespoľahlivé uchopenie

Z knihy Rozvoj intelektových schopností adolescentov v podmienkach športovej činnosti: teoretické, metodické a organizačné predpoklady autora Kuzmenko Galina Anatolevna

1.2.1.2 Časové charakteristiky. Čas zavesenia na vytiahnutie. Športovci, ktorí hľadajú vysoký športový výkon, musia zabezpečiť bezpečný úchop počas štyroch minút určených na vykonávanie cvičenia. Pre väčšinu športovcov, ktorí majú

Z knihy autora

1.2.2 Dynamická charakteristika ťahania. Medzi hlavné dynamické charakteristiky patrí sila a hmotnosť. Sila v mechanike je mierou interakcie telies. Hmotnosť je na jednej strane množstvo hmoty obsiahnutej v tele a na druhej strane miera zotrvačnosti telesa. IN

Z knihy autora

Materiály a ich vlastnosti Polyester, v angličtine niekedy skracovaný ako PES, možno vidieť v trojpramenných pletených lanách, opleteniach, opletených jadrách plášťa atď. Povrch môže byť hladký alebo mierne drsný.

Z knihy autora

Z knihy autora

Tabuľka vlastností produktu

Z knihy autora

4.3. Proces rozvoja intelektuálnych schopností dospievajúceho športovca: vzájomná závislosť súčasného modelu inteligencie a modelu činnosti Rozum je vedomým zákonom človeka, podľa ktorého by sa mal uskutočňovať jeho život. L. N. Tolstoj Vývojový proces

Kontrolný výpočet a grafické práce

"STANOVENIE HMOTNOSTÍ - ZOTRVAČNÉ CHARAKTERISTIKY TELA ŠPORTOVCA"

Teoretické inteligenciu

Fyzikálne vlastnosti článkov ľudského tela sú charakterizované ich hmotnosťou (hmotnosťou), polohou ťažiska a hlavných centrálnych segmentov zotrvačnosti vzhľadom na tri osi.

Na určenie hmotností, súradníc ťažísk a momentov zotrvačnosti segmentov sa používajú buď experimentálne alebo výpočtové metódy, pričom tieto sa používajú oveľa častejšie.

Najbežnejšie používaná metóda na výpočet hmotností - zotrvačných charakteristík častí tela športovca je založená na výsledkoch analytického spracovania údajov z antropometrických štúdií. Zahŕňa použitie regresných závislostí formulára:

X i = b 0 i + b 1 i * P+ b 2 i * H

kde - i je podmienené číslo odkazu

X i- vypočítaná hmotnosť – zotrvačná charakteristika

(hmotnosť, súradnice hmotnosti alebo moment zotrvačnosti tého článku)

^P- hmotnosť ľudského tela (kg)

H- ľudská výška (cm)

b 0 i b 1 i b 2 i- koeficienty viacerých regresných rovníc,

ktorých hodnoty sú uvedené v tabuľkách 1-5

STÔL 1

Koeficienty pre výpočet hmotnosti segmentov


i

Názov segmentu

b 0 i

b 1 i

b 2 i

1

Noha

0,0880

0,0880

0,00730

2

Shin

-1,5920

0,03620

0,01210

3

Bedro

0,01210

0,14630

0,01370

4

Kefa

-0,1165

0,00360

0,00175

5

Predlaktie

0,3185

0,01445

-0,00144

6

Rameno

0,2500

0,02012

-0,00270

7

Hlava

1,2960

0,01710

0,01430

8

Horná časť tela

8,2144

0,18620

-0,05840

9

Stredný trup

7,1810

0,22340

-0,06630

10

Spodná časť trupu

-7,4980

0,09760

0,04896

X1 = -0,829 + 0,00770 * 50 + 0,00730 * 167 = 0,775


X2= -1,5920 + 0,03620 * 50 + 0,01210 * 167 = 2,239
X3= 0,01210 + 0,14630 *50 + 0,01370 *167 = 9,615
X4= -0,1165 + 0,00360 * 50 + 0,00175 = 0,356
Х5= 0,3185 + 0,01445 *50 + -0,00144 *167= 0,801
X6= 0,2500 + 0,02012 * 50 + -0,00270 * 167 = 0,805
X7= 1,2960 + 0,01710 * 50 + 0,01430 * 167 = 4,359
X8= 8,2144 + 0,18620 * 50+ -0,05840 * 167 = 7,772
X9= 7,1810 + 0,22340 * 50 + -0,06630 * 167 = 7,279
X10= -7,4980 + 0,09760 * 50 + 0,04896 * 167 = 5,559

TABUĽKA 2

Koeficient na určenie ťažiska na pozdĺžnej osi segmentu


i

Názov segmentu

b 0 i

b 1 i

b 2 i

1

Noha

3,767

0,0650

0,0330

2

Shin

-6,050

-0,0390

0,1420

3

Bedro

-2,420

0,0380

0,1350

4

Kefa

4,110

0,0260

0,0330

5

Predlaktie

0,192

-0,0280

0,0930

6

Rameno

1,670

0,0300

0,0540

7

Hlava

9,357

-0,0025

0,0230

8

Horná časť tela

3,320

0,0076

0,0470

9

Stredný trup

1,398

0,0058

0,0450

10

Spodná časť trupu

1,182

0,0180

0,0434

X1 = 3,767 + 0,0650 * 50 + 0,0330 * 167 = 12,528
X2= -6,050 + -0,0390 * 50 + 0,1420 * 167 = 15,714
X3= -2,420 + 0,0380 * 50 + 0,1350 * 167 = 22,025
X4= 4,110 + 0,0260 * 50 + 0,0330 * 167 = 10,921
X5= 0,192 + -0,0280 * 50 + 0,0930 *1 67 = 14,323
X6= 1,670 + 0,0300 * 50 + 0,0540 * 167 = 12,188
X7= 9,357 + -0,0025 * 50 + 0,0230 * 167 = 13,073
X8= 3,320 + 0,0076 * 50 + 0,0470 * 167 = 11,549
X9 = 1,398 + 0,0058 * 50 + 0,0450 * 167 = 9,203
X10= 1,182 + 0,0180 * 50 + 0,0434 * 167 = 9,329

TABUĽKA 3

Koeficient na výpočet hlavného centrálneho momentu zotrvačnosti okolo sagitálnej osi


i

Názov segmentu

b 0 i

b 1 i

b 2 i

1

Noha

-100,0

0,480

0,626

2

Shin

-1105,0

4,590

6,630

3

Bedro

-3557,0

31,700

18,610

4

Kefa

-19,5

0,170

0,116

5

Predlaktie

-64,0

0,950

0,340

6

Rameno

-250,7

1,560

1,512

7

Hlava

-78,0

1,171

1,519

8

Horná časť tela

81,2

36,730

-5,970

9

Stredný trup

618,5

38,800

-12,870

10

Spodná časť trupu

-1568,0

12,000

7,741

X1 = -100,0 + 0,480 * 50 + 0,626 * 167 = 28,542
X2= -1105,0 + 4,590 * 50 + 6,630 * 167 = 231,71
X3= -3557,0 + 31 700 * 50 + 18 610 * 167 = 1 135,87
X4= -19,5 + 0,170 * 50 +0,116*167 = 8,372
X5= -64,0 + 0,950 * 50 + 0,340 * 167 = 40,28
X6= -250,7 + 1 560 * 50 + 1 512 * 167 = 79,804
X7= -78,0 + 1,171 * 50 + 1,519 * 167 = 234,223
X8= 81,2 + 36,730 * 50 + -5,970 * 167 = 920,71
X9= 618,5 + 38 800 * 50 + -12 870 * 167 = 409,21
X10=-1568,0 + 12 000 * 50 + 7,741 * 167 = 324,747

TABUĽKA 4

Koeficient na výpočet hlavného centrálneho momentu zotrvačnosti okolo prednej osi


i

Názov segmentu

b 0 i

b 1 i

b 2 i

1

Noha

-97,09

0,414

0,614

2

Shin

-1152,00

4,594

6,815

3

Bedro

-3690,00

32,020

19,240

4

Kefa

-13,68

0,088

0,092

5

Predlaktie

-69,70

0,855

0,376

6

Rameno

-232,00

1,525

1,343

7

Hlava

-112,00

1,430

1,730

8

Horná časť tela

367,00

18,300

-5,730

9

Stredný trup

267,00

26,700

-8,000

10

Spodná časť trupu

-934,00

11,800

3,440

X1 = -97,09 + 0,414 * 50 + 0,614 * 167 = 26,148
X2= -1152,00 + 4,594 * 50 + 6,815 * 167 = 215,805
X3= -3690,00 + 32,020 * 50 + 19,240 * 167=1124,08
X4= -13,68 + 0,088 * 50 + 0,092 * 167 = 6,084
X5= -69,70 + 0,855 * 50 + 0,376 * 167 = 35,842
X6= -232,00 + 1,525 *50 + 1,343 * 167 =68,531
X7 = -112,00 + 1 430 * 50 + 1 730 * 167 = 248,41
X8= 367,00 + 18 300 * 50 + -5,730 * 167 = 325,09
X9= 267,00 + 26 700 * 50 + -8 000 * 167 = 266
X10= -934,00 + 11 800 * 50 + 3 440 * 167 = 230,48

TABUĽKA 5

Koeficient na výpočet hlavného centrálneho momentu zotrvačnosti okolo pozdĺžnej osi


i

Názov segmentu

b 0 i

b 1 i

b 2 i

1

Noha

-15,48

0,1440

0,0880

2

Shin

-75,50

1,1360

0,3000

3

Bedro

-13,50

11,3000

-2,2800

4

Kefa

-6,26

0,0762

0,0347

5

Predlaktie

5,99

0,3060

-0,0880

6

Rameno

-16,90

0,6620

0,0435

7

Hlava

61,60

1,7200

0,0814

8

Horná časť tela

561,00

36,0300

-9,9800

9

Stredný trup

1501,00

43,1400

-19,8000

10

Spodná časť trupu

-775,00

14,7000

1,6850

X1 = -15,48 + 0,1440 * 50 + 0,0880 * 167 = 6,416
X2= -75,50 + 1,1360 * 50 + 0,3000 *167 = 31,4
X3= -13,50 + 11,3000 * 50 + -2,2800 *167 =170,743
X4 = -6,26 + 0,0762 * 50 + 0,0347 * 167 = 3,345
X5 = 5,99 + 0,3060 * 50 + -0,0880 * 167 = 6,594
X6= -16,90 + 0,6620 * 50 + 0,0435 * 167= 23,465
X7= 61,60 + 1,7200 * 50 + 0,0814 *167 = 161,194
X8= 561,00 + 36,0300 * 50 + -9,9800 *167= 695,84
X9= 1501,00 + 43,1400 * 50 + -19,8000 *167 = 351,4
X10= -775,00 + 14,7000 * 50 + 1,6850 *167 = 241,395

ZÁVER: Zotrvačné charakteristiky odhaľujú, aké sú vlastnosti ľudského tela a telies, ktorými sa pohybuje v ich interakciách. Zachovanie a zmena rýchlosti závisí od zotrvačných charakteristík. Všetky fyzické telesá majú vlastnosť zotrvačnosti, čo sa prejavuje aj v zvláštnostiach jej zmeny pod vplyvom síl. Pojem zotrvačnosti je odhalený v prvom Newtonovom zákone: „Každé teleso si zachováva svoj pokojový stav alebo rovnomerný a priamočiary pohyb, kým ho vonkajšie sily neprinútia tento stav zmeniť vplyv vonkajších síl.

Hmotnosť je mierou zotrvačnosti telesa počas translačného pohybu. Meria sa pomerom veľkosti pôsobiacej sily k zrýchleniu, ktoré spôsobuje. Hmotnosť telesa charakterizuje, ako presne môže aplikovaná sila zmeniť pohyb telesa. Rovnaká sila spôsobuje väčšie zrýchlenie v telese s menšou hmotnosťou ako v tele s veľkou hmotnosťou.

Moment zotrvačnosti je mierou zotrvačnosti počas rotačného pohybu. Moment zotrvačnosti telesa voči osi sa rovná súčtu súčinov hmotností a hmotnosti jeho častíc štvorcami ich vzdialeností od danej osi otáčania. Z toho môžeme vidieť, že moment zotrvačnosti telesa je väčší, keď sú jeho častice ďalej od osi rotácie, čo znamená, že uhlové zrýchlenie telesa pod vplyvom rovnakého momentu sily je menšie, ak sú častice bližšie k osi, potom je uhlové zrýchlenie väčšie a moment zotrvačnosti menší. To znamená, že ak telo priblížite k osi, ľahšie spôsobíte uhlové zrýchlenie, ľahšie sa telo v rotácii zrýchli, ľahšie ho zastavíte. Používa sa pri pohybe okolo osi.

Sila je mierou mechanického vplyvu jedného telesa na druhé v danom časovom okamihu. Číselne je určený súčinom hmotnosti telesa a jeho zrýchlenia spôsobeného danou silou. Najčastejšie hovoríme o sile a výsledku jej pôsobenia, ale to platí len pre najjednoduchší translačný pohyb telesa. Pri pohyboch človeka ako sústavy telies, kde sú všetky pohyby častí tela rotačné, zmeny rotačného pohybu nezávisia od sily, ale od momentu sily.

Moment sily je mierou rotačného účinku sily na teleso. Je určená súčinom sily a jej ramena. Moment sily sa zvyčajne považuje za kladný, keď sila spôsobuje otáčanie tela proti smeru hodinových ručičiek a záporný, keď sa otáča v smere hodinových ručičiek. Aby sila mohla uplatniť svoj rotačný účinok, musí mať rameno. Inými slovami, nemal by prechádzať cez os otáčania. Určenie sily alebo momentu sily, ak je známa hmotnosť alebo moment zotrvačnosti, umožňuje zistiť len zrýchlenie, t.j. ako rýchlo sa mení rýchlosť. Ešte musíme presne zistiť, ako veľmi sa rýchlosť zmení. Na to musí byť známe, ako dlho bola sila aplikovaná. Inými slovami, je potrebné určiť impulz sily (alebo jej moment).

Impulz sily je mierou vplyvu sily na teleso počas daného časového obdobia v translčnom pohybe. Rovná sa súčinu sily a dobe jej pôsobenia. Akákoľvek sila aplikovaná aj v malých zlomkoch sekundy má impulz. Je to impulz sily, ktorý určuje zmenu rýchlosti, zatiaľ čo sila určuje iba zrýchlenie. Pri rotačnom pohybe moment sily, pôsobiaci po určitú dobu, vytvára impulz momentu sily.

Impulz hybnosti je mierou vplyvu momentu sily vzhľadom na danú os počas daného časového obdobia pri rotačnom pohybe. Najvšeobecnejším ukazovateľom rozloženia hmotnosti v tele je všeobecné ťažisko telesa (GC). sa aplikuje. Vo všetkých smeroch od tohto bodu, v akomkoľvek smere, sa momenty síl pôsobiacich na všetky častice telesa v akomkoľvek smere aplikujú na centrálnu gravitáciu; preto sa v tomto prípade ťažisko nazýva aj ťažisko alebo stred zotrvačnosti.

Umiestnenie ťažiska musí byť známe pri štúdiu statiky na posúdenie podmienok rovnováhy telesa. Dráha pohybu - trajektória centrálnej gravitácie v mnohých prípadoch poskytuje cenné informácie o charakteristikách pohybu tela, pretože odráža pôsobenie vonkajších síl na telo. Ťažisko sa nemôže pohybovať inak ako vplyvom vonkajších síl. Samotné vnútorné sily nemôžu nikdy zmeniť pokračovanie a cestu GCT.

Celkové ťažisko tela sa nachádza v závislosti od postavy človeka. U ľudí s vyvinutejšími nohami je GCT relatívne nižšia ako u ľudí s mohutnejším svalstvom trupu a rúk. U ľudí s dlhými nohami je GCT anatomicky nižšie, ale je ďalej od zeme ako u ľudí s krátkymi nohami.

V rôznych situáciách je potrebné zmeniť rýchlosť plavidla (ukotvenie, kotvenie, plavba atď.). K tomu dochádza zmenou prevádzkového režimu hlavného motora alebo pohonov.

Potom sa loď začne pohybovať nerovnomerne.

Dráha a čas potrebný na dokončenie manévru spojeného s nerovnomerným pohybom sa nazývajú inerciálne charakteristiky plavidla.

Zotrvačné charakteristiky sú určené časom, vzdialenosťou prejdenou loďou počas tohto času a rýchlosťou v pevných intervaloch a zahŕňajú tieto manévre:

pohyb plavidla zotrvačnosťou - voľné brzdenie;

zrýchlenie plavidla na danú rýchlosť;

aktívne brzdenie;

Spomaľ.

Voľné brzdenie charakterizuje proces znižovania rýchlosti plavidla pod vplyvom odporu vody od okamihu zastavenia motora až do úplného zastavenia plavidla vzhľadom na vodu. Čas voľného brzdenia sa zvyčajne počíta, kým sa nestratí ovládateľnosť plavidla (obr. 1.26).

Zrýchľovanie plavidla je proces postupného zvyšovania rýchlosti pohybu z nuly na rýchlosť zodpovedajúcu danej polohe telegrafu (obr. 1.27).

Aktívne brzdenie- Toto je brzdenie cúvaním motora. Spočiatku je telegraf nastavený do polohy „Stop“ a až po poklese otáčok motora o 40–50% sa telegrafná rukoväť presunie do polohy „Úplný spätný chod“. Koncom manévru je zastavenie plavidla vzhľadom na vodu (obr. 1.28).

Proces aktívneho brzdenia plavidla s pevnou vrtuľou možno rozdeliť do 3 období:

prvá perióda (t1) - od začiatku manéveru až do zastavenia motora (t1 ≈ 7–8 sekúnd);

druhá perióda (t2) - od okamihu, keď sa motor zastaví, kým sa nenaštartuje pri spätnom chode;

tretia perióda (t3) - od momentu naštartovania motora pri spätnom chode, kým sa plavidlo nezastaví alebo kým sa nedosiahne stabilná spätná rýchlosť. Pohyb plavidla v prvých dvoch periódach možno považovať za voľné brzdenie.

Zotrvačné charakteristiky

Vlastnosť zotrvačnosti telies je odhalená v prvom Newtonovom zákone:

"Každé teleso si udržiava stav pokoja alebo rovnomerného a priamočiareho pohybu, kým vonkajšie sily tento stav nezmenia."

Inými slovami, každé telo si udržiava svoju rýchlosť, kým ju sily nezmenia.

Koncept zotrvačnosti:

Rovnakým spôsobom si každé telo udržiava svoju rýchlosť nezmenenú bez vonkajších vplyvov. Túto vlastnosť, ktorá nemá mieru, navrhujeme nazvať zotrvačnosťou 1. Rôzne telesá menia rýchlosť pod vplyvom síl rôznym spôsobom. Táto ich vlastnosť má teda mieru: volá sa zotrvačnosť. Práve zotrvačnosť je zaujímavá, keď je potrebné vyhodnotiť, ako sa mení rýchlosť.

Zotrvačnosť je vlastnosť fyzických telies, prejavujúca sa postupnou zmenou rýchlosti v čase pod vplyvom síl.

Udržiavanie konštantnej rýchlosti (pohyb ako zotrvačnosť) v reálnych podmienkach je možné len vtedy, keď sú všetky vonkajšie sily pôsobiace na teleso vzájomne vyvážené. V iných prípadoch nevyvážené vonkajšie sily menia rýchlosť tela v súlade s mierou jeho zotrvačnosti. Moment zotrvačnosti telesa je mierou zotrvačnosti telesa počas rotačného pohybu. Moment zotrvačnosti telesa vzhľadom na os sa rovná súčtu súčinov hmotností všetkých hmotných bodov telesa druhou mocninou ich vzdialeností od danej osi.

Polomer zotrvačnosti telesa je porovnávacou mierou zotrvačnosti daného telesa vzhľadom na jeho rôzne osi. Meria sa ako druhá odmocnina pomeru momentu zotrvačnosti (vzhľadom na danú os) k hmotnosti telesa:

Spojenie tela ako páky a kyvadla

Spojovacie body, ktoré možno považovať buď za otočné body (pre páku) alebo olovnice (pre kyvadlo).

Páka je charakterizovaná vzdialenosťou medzi bodom pôsobenia sily a bodom otáčania. Páky sú prvého a druhého druhu.

Páka prvého druhu alebo vyvažovacia páka pozostáva len z jedného článku. Príkladom je pripevnenie lebky k chrbtici.

Páka druhého typu sa vyznačuje prítomnosťou dvoch článkov. Bežne môžeme rozlišovať medzi rýchlostnou a silovou pákou podľa toho, čo v ich činnosti prevláda. Rýchlostná páka zvyšuje rýchlosť pri zlepšovaní práce. Príkladom je lakťový kĺb so záťažou na dlani. Páka moci dáva zisk na moci. Príkladom je noha na prstoch.

Keďže ľudské telo vykonáva svoje pohyby v trojrozmernom priestore, jeho väzby sú charakterizované stupňami voľnosti, t.j. schopnosť vykonávať translačné a rotačné pohyby vo všetkých rozmeroch. Ak je spojka fixovaná v jednom bode, potom je schopná vykonávať rotačné pohyby a môžeme povedať, že má tri stupne voľnosti.

Upevnenie odkazu vedie k vytvoreniu spojenia, t.j. spojený pohyb pevného spoja s kotviacim bodom. Keďže ruky a nohy človeka môžu vykonávať oscilačné pohyby, pre mechaniku ich pohybu platia rovnaké vzorce ako pre jednoduché mechanické kyvadla. Ich hlavným záverom je, že vlastná frekvencia kmitov nezávisí od hmotnosti kyvného telesa, ale závisí od jeho dĺžky (s rastúcou dĺžkou frekvencia kmitov klesá).

Tým, že frekvencia krokov pri chôdzi alebo behu alebo úderov pri plávaní alebo veslovaní bude rezonančná (t. j. blízka prirodzenej frekvencii vibrácií ruky alebo nohy), je možné minimalizovať náklady na energiu. Pri najhospodárnejšej kombinácii frekvencie a dĺžky krokov či zdvihov preukazuje človek výrazný nárast výkonnosti. Jednoduchý príklad: pri behu má vysoký športovec pri rovnakej rýchlosti pohybu dlhšiu dĺžku kroku a nižšiu frekvenciu krokov ako nižší športovec.