उत्पादों के प्रदर्शन गुणों का मूल्यांकन करने और सामग्री की भौतिक और यांत्रिक विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए, विभिन्न निर्देश, GOST और अन्य नियामक और सलाहकार दस्तावेजों का उपयोग किया जाता है। उत्पादों की एक पूरी श्रृंखला या एक ही प्रकार की सामग्री के नमूनों के विनाश के परीक्षण के तरीकों की भी सिफारिश की जाती है। यह एक बहुत ही किफायती तरीका नहीं है, बल्कि एक प्रभावी तरीका है।

निस्र्पण

सामग्री के यांत्रिक गुणों की मुख्य विशेषताएं इस प्रकार हैं।

1. तन्य शक्ति या तन्य शक्ति - वह तनाव बल जो नमूने के विनाश से पहले उच्चतम भार पर तय होता है। सामग्री की ताकत और प्लास्टिसिटी की यांत्रिक विशेषताएं बाहरी भार के प्रभाव में आकार और विनाश में अपरिवर्तनीय परिवर्तनों का विरोध करने के लिए ठोस के गुणों का वर्णन करती हैं।

2. तनाव को सशर्त कहा जाता है जब अवशिष्ट विरूपण नमूना लंबाई के 0.2% तक पहुंच जाता है। यह सबसे छोटा तनाव है, जबकि नमूना तनाव में उल्लेखनीय वृद्धि के बिना ख़राब होता रहता है।

3. किसी दिए गए तापमान पर दीर्घकालिक ताकत की सीमा को सबसे बड़ा तनाव कहा जाता है, जिससे एक निश्चित समय के लिए नमूना नष्ट हो जाता है। सामग्रियों की यांत्रिक विशेषताओं का निर्धारण दीर्घकालिक ताकत की अंतिम इकाइयों द्वारा निर्देशित होता है - विनाश 100 घंटों में 7,000 डिग्री सेल्सियस पर होता है।

4. सशर्त रेंगना सीमा वह तनाव है जो किसी दिए गए तापमान पर एक निश्चित समय के लिए नमूने में एक बढ़ाव, साथ ही रेंगना दर का कारण बनता है। सीमा 7000 डिग्री सेल्सियस पर 0.2% द्वारा 100 घंटे के लिए धातु की विकृति है। रेंगना निरंतर लोडिंग और लंबे समय तक उच्च तापमान के तहत धातुओं के विरूपण की एक निश्चित दर है। गर्मी प्रतिरोध फ्रैक्चर और रेंगने के लिए सामग्री का प्रतिरोध है।

5. जब थकान विफलता नहीं होती है तो धीरज सीमा चक्र तनाव का उच्चतम मूल्य है। सामग्री के यांत्रिक परीक्षण की योजना के आधार पर लोडिंग चक्रों की संख्या दी जा सकती है या मनमानी हो सकती है। यांत्रिक विशेषताओं में सामग्री की थकान और सहनशक्ति शामिल है। चक्र में भार की कार्रवाई के तहत, क्षति जमा होती है, दरारें बनती हैं, जिससे विनाश होता है। यह थकान है। और थकान प्रतिरोध की संपत्ति धीरज है।

तनाव और संपीड़न

इंजीनियरिंग अभ्यास में प्रयुक्त सामग्री को दो समूहों में बांटा गया है। पहला प्लास्टिक है, जिसके विनाश के लिए महत्वपूर्ण अवशिष्ट विकृतियाँ दिखाई देनी चाहिए, दूसरी भंगुर है, बहुत छोटी विकृतियों पर ढह रही है। स्वाभाविक रूप से, ऐसा विभाजन बहुत मनमाना है, क्योंकि प्रत्येक सामग्री, बनाई गई स्थितियों के आधार पर, नाजुक और प्लास्टिक दोनों के रूप में व्यवहार कर सकती है। यह तनाव की स्थिति की प्रकृति, तापमान पर, तनाव दर और अन्य कारकों पर निर्भर करता है।

तनाव और संपीड़न में सामग्री की यांत्रिक विशेषताएं नमनीय और भंगुर सामग्री दोनों के लिए वाक्पटु हैं। उदाहरण के लिए, हल्के स्टील का परीक्षण तनाव में किया जाता है, जबकि कच्चा लोहा संपीड़न में परीक्षण किया जाता है। कच्चा लोहा भंगुर होता है, स्टील नमनीय होता है। भंगुर सामग्री में अधिक संपीड़न शक्ति होती है, जबकि तन्यता विकृति बदतर होती है। प्लास्टिक में संपीड़न और तनाव में सामग्री की लगभग समान यांत्रिक विशेषताएं होती हैं। हालाँकि, उनकी दहलीज अभी भी खींचकर निर्धारित की जाती है। यह ऐसी विधियां हैं जो सामग्रियों की यांत्रिक विशेषताओं को अधिक सटीक रूप से निर्धारित कर सकती हैं। इस आलेख के चित्रों में तनाव और संपीड़न आरेख प्रस्तुत किया गया है।

भंगुरता और प्लास्टिसिटी

प्लास्टिसिटी और भंगुरता क्या है? पहली बड़ी मात्रा में अवशिष्ट विकृतियों को प्राप्त करने, पतन न करने की क्षमता है। यह संपत्ति सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी संचालन के लिए निर्णायक है। झुकने, ड्राइंग, ड्राइंग, स्टैम्पिंग और कई अन्य ऑपरेशन प्लास्टिसिटी की विशेषताओं पर निर्भर करते हैं। तन्य सामग्रियों में एनील्ड कॉपर, पीतल, एल्युमिनियम, माइल्ड स्टील, सोना, और इसी तरह शामिल हैं। कांस्य और ड्यूरालुमिन बहुत कम प्लास्टिक हैं। लगभग सभी मिश्रधातु वाले स्टील बहुत कमजोर रूप से नमनीय होते हैं।

प्लास्टिक सामग्री की ताकत विशेषताओं की तुलना उपज ताकत से की जाती है, जिस पर नीचे चर्चा की जाएगी। भंगुरता और प्लास्टिसिटी के गुण तापमान और लोडिंग दर से बहुत प्रभावित होते हैं। तेज तनाव सामग्री को भंगुर बनाता है, जबकि धीमा तनाव इसे नमनीय बनाता है। उदाहरण के लिए, कांच एक भंगुर सामग्री है, लेकिन यदि तापमान सामान्य है, तो यह लंबे समय तक भार का सामना कर सकता है, अर्थात यह प्लास्टिसिटी के गुणों को दर्शाता है। ए नमनीय है, हालांकि, एक तेज सदमे भार के तहत, यह खुद को एक भंगुर सामग्री के रूप में प्रकट करता है।

दोलन विधि

सामग्री की भौतिक और यांत्रिक विशेषताओं को अनुदैर्ध्य, झुकने, मरोड़ और अन्य, और भी अधिक जटिल के उत्तेजना द्वारा निर्धारित किया जाता है, और नमूनों के आकार, आकार, रिसीवर और उत्तेजक के प्रकार, बन्धन के तरीकों और गतिशील लागू करने की योजनाओं के आधार पर निर्धारित किया जाता है। भार। बड़े आकार के उत्पाद भी इस पद्धति का उपयोग करके परीक्षण के अधीन होते हैं, यदि लोड को लागू करने, कंपन की उत्तेजना और उन्हें दर्ज करने के तरीकों में आवेदन की विधि में काफी बदलाव होता है। बड़ी संरचनाओं की कठोरता का आकलन करने के लिए आवश्यक होने पर वही विधि सामग्री की यांत्रिक विशेषताओं को निर्धारित करती है। हालांकि, किसी उत्पाद में भौतिक विशेषताओं के स्थानीय निर्धारण के लिए इस पद्धति का उपयोग नहीं किया जाता है। तकनीक का व्यावहारिक अनुप्रयोग तभी संभव है जब ज्यामितीय आयाम और घनत्व ज्ञात हो, जब उत्पाद को समर्थन पर और उत्पाद पर ही ठीक करना संभव हो - ट्रांसड्यूसर, कुछ तापमान की स्थिति की आवश्यकता होती है, आदि।

उदाहरण के लिए, जब तापमान में परिवर्तन होता है, तो एक या दूसरा परिवर्तन होता है, गर्म होने पर सामग्री की यांत्रिक विशेषताएं भिन्न हो जाती हैं। इन परिस्थितियों में लगभग सभी निकायों का विस्तार होता है, जो उनकी संरचना को प्रभावित करता है। किसी भी पिंड में उन सामग्रियों की कुछ यांत्रिक विशेषताएं होती हैं जिनसे यह बना है। यदि ये लक्षण सभी दिशाओं में नहीं बदलते हैं और समान रहते हैं, तो ऐसे शरीर को आइसोट्रोपिक कहा जाता है। यदि सामग्री की भौतिक और यांत्रिक विशेषताओं में परिवर्तन होता है - अनिसोट्रोपिक। उत्तरार्द्ध लगभग सभी सामग्रियों की एक विशिष्ट विशेषता है, बस कुछ हद तक। लेकिन, उदाहरण के लिए, स्टील्स हैं, जहां अनिसोट्रॉपी बहुत महत्वहीन है। यह लकड़ी जैसी प्राकृतिक सामग्रियों में सबसे अधिक स्पष्ट है। उत्पादन की स्थिति में, सामग्री की यांत्रिक विशेषताओं को गुणवत्ता नियंत्रण के माध्यम से निर्धारित किया जाता है, जहां विभिन्न GOST का उपयोग किया जाता है। जब परीक्षण के परिणामों को संक्षेप में प्रस्तुत किया जाता है, तो सांख्यिकीय प्रसंस्करण से विविधता का अनुमान प्राप्त किया जाता है। नमूने कई होने चाहिए और एक विशिष्ट डिजाइन से काटे जाने चाहिए। तकनीकी विशेषताओं को प्राप्त करने की यह विधि काफी श्रमसाध्य मानी जाती है।

ध्वनिक विधि

सामग्री के यांत्रिक गुणों और उनकी विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए बहुत सारे ध्वनिक तरीके हैं, और ये सभी साइनसॉइडल और स्पंदित मोड में दोलनों के इनपुट, रिसेप्शन और पंजीकरण के तरीकों में भिन्न हैं। अध्ययन में ध्वनिक विधियों का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, निर्माण सामग्री, उनकी मोटाई और तनाव की स्थिति, दोष का पता लगाने के दौरान। संरचनात्मक सामग्री की यांत्रिक विशेषताओं को ध्वनिक विधियों का उपयोग करके भी निर्धारित किया जाता है। कई विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक ध्वनिक उपकरण पहले से ही विकसित और बड़े पैमाने पर उत्पादित किए जा रहे हैं, जो साइनसॉइडल और स्पंदित मोड दोनों में लोचदार तरंगों, उनके प्रसार मापदंडों को रिकॉर्ड करने की अनुमति देते हैं। उनके आधार पर, सामग्री की ताकत की यांत्रिक विशेषताओं का निर्धारण किया जाता है। यदि कम तीव्रता के लोचदार कंपनों का उपयोग किया जाता है, तो यह विधि बिल्कुल सुरक्षित हो जाती है।

ध्वनिक विधि का नुकसान ध्वनिक संपर्क की आवश्यकता है, जो हमेशा संभव नहीं होता है। इसलिए, ये कार्य बहुत उत्पादक नहीं हैं यदि सामग्री की ताकत की यांत्रिक विशेषताओं को तत्काल प्राप्त करना आवश्यक है। परिणाम सतह की स्थिति, अध्ययन के तहत उत्पाद के ज्यामितीय आकार और आयामों के साथ-साथ उस वातावरण से बहुत प्रभावित होता है जहां परीक्षण किए जाते हैं। इन कठिनाइयों को दूर करने के लिए, एक विशिष्ट समस्या को कड़ाई से परिभाषित ध्वनिक विधि द्वारा हल किया जाना चाहिए या, इसके विपरीत, उनमें से कई को एक बार में उपयोग किया जाना चाहिए, यह विशिष्ट स्थिति पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, ग्लास-प्रबलित प्लास्टिक इस तरह के अध्ययन के लिए खुद को अच्छी तरह से उधार देते हैं, क्योंकि लोचदार तरंगों का प्रसार वेग अच्छा होता है, और इसलिए एंड-टू-एंड साउंडिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जब रिसीवर और एमिटर नमूने की विपरीत सतहों पर स्थित होते हैं। .

दोषदर्शन

विभिन्न उद्योगों में सामग्री की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के लिए दोष का पता लगाने के तरीकों का उपयोग किया जाता है। विनाशकारी और विनाशकारी तरीके हैं। निम्नलिखित गैर-विनाशकारी हैं।

1. सतहों पर दरारें और पैठ की कमी को निर्धारित करने के लिए, इसका उपयोग किया जाता है चुंबकीय दोष का पता लगाना. जिन क्षेत्रों में इस तरह की खामियां हैं, उन्हें आवारा खेतों की विशेषता है। आप विशेष उपकरणों से उनका पता लगा सकते हैं या पूरी सतह पर चुंबकीय पाउडर की एक परत लगा सकते हैं। दोष वाले स्थानों पर लगाने पर भी पाउडर का स्थान बदल जाएगा।

2. दोष का पता लगाने का कार्य भी किया जाता है अल्ट्रासाउंड. दिशात्मक बीम अलग तरह से परावर्तित (बिखरा हुआ) होगा, भले ही नमूने के अंदर कोई भी असंततता हो।

3. सामग्री में दोष अच्छी तरह से दिखाता है विकिरण अनुसंधान विधि, विभिन्न घनत्व के माध्यम द्वारा विकिरण के अवशोषण में अंतर के आधार पर। गामा-रे दोष का पता लगाने और एक्स-रे का उपयोग किया जाता है।

4. रासायनिक दोष का पता लगाना।यदि सतह को नाइट्रिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, या उनके मिश्रण (एक्वा रेजिया) के कमजोर घोल से उकेरा जाता है, तो उन जगहों पर जहां दोष होते हैं, काली धारियों के रूप में एक नेटवर्क दिखाई देता है। आप एक विधि लागू कर सकते हैं जिसमें सल्फर प्रिंट हटा दिए जाते हैं। उन जगहों पर जहां सामग्री विषम है, सल्फर को रंग बदलना चाहिए।

विनाशकारी तरीके

यहां विनाशकारी विधियां पहले से ही आंशिक रूप से नष्ट हो चुकी हैं। झुकने, संपीड़न, तनाव के लिए नमूनों का परीक्षण किया जाता है, अर्थात स्थैतिक विनाशकारी तरीकों का उपयोग किया जाता है। यदि उत्पाद का प्रभाव झुकने पर चर चक्रीय भार द्वारा परीक्षण किया जाता है, तो गतिशील गुण निर्धारित किए जाते हैं। मैक्रोस्कोपिक विधियां सामग्री की संरचना और बड़ी मात्रा में एक सामान्य तस्वीर खींचती हैं। इस तरह के एक अध्ययन के लिए, विशेष रूप से पॉलिश किए गए नमूनों की आवश्यकता होती है, जो नक़्क़ाशी के अधीन होते हैं। इसलिए, अनाज के आकार और व्यवस्था की पहचान करना संभव है, उदाहरण के लिए, स्टील में, विरूपण के साथ क्रिस्टल की उपस्थिति, फाइबर, गोले, बुलबुले, दरारें और मिश्र धातु की अन्य विषमताएं।

सूक्ष्म विधियां सूक्ष्म संरचना का अध्ययन करती हैं और सबसे छोटे दोषों को प्रकट करती हैं। नमूने प्रारंभिक रूप से जमीन, पॉलिश किए जाते हैं और फिर उसी तरह खोदे जाते हैं। आगे के परीक्षण में विद्युत और ऑप्टिकल सूक्ष्मदर्शी और एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण का उपयोग शामिल है। इस पद्धति का आधार किसी पदार्थ के परमाणुओं द्वारा बिखरी हुई किरणों का हस्तक्षेप है। एक्स-रे विवर्तन पैटर्न का विश्लेषण करके सामग्री की विशेषताओं को नियंत्रित किया जाता है। सामग्रियों की यांत्रिक विशेषताएं उनकी ताकत निर्धारित करती हैं, जो संचालन में विश्वसनीय और सुरक्षित संरचनाओं के निर्माण के लिए मुख्य चीज है। इसलिए, सामग्री का सावधानीपूर्वक और विभिन्न तरीकों से सभी परिस्थितियों में परीक्षण किया जाता है जिसे वह उच्च स्तर की यांत्रिक विशेषताओं को खोए बिना स्वीकार करने में सक्षम है।

नियंत्रण के तरीके

सामग्री की विशेषताओं के गैर-विनाशकारी परीक्षण के लिए, प्रभावी तरीकों के सही विकल्प का बहुत महत्व है। इस संबंध में सबसे सटीक और दिलचस्प दोष का पता लगाने के तरीके हैं - दोष नियंत्रण। यहां दोष का पता लगाने के तरीकों और भौतिक और यांत्रिक विशेषताओं को निर्धारित करने के तरीकों को लागू करने के तरीकों के बीच अंतर को जानना और समझना आवश्यक है, क्योंकि वे एक दूसरे से मौलिक रूप से भिन्न हैं। यदि उत्तरार्द्ध भौतिक मापदंडों के नियंत्रण और सामग्री की यांत्रिक विशेषताओं के साथ उनके बाद के सहसंबंध पर आधारित हैं, तो दोष का पता लगाना विकिरण के प्रत्यक्ष रूपांतरण पर आधारित है जो एक दोष से परिलक्षित होता है या एक नियंत्रित वातावरण से गुजरता है।

बेशक, सबसे अच्छी बात जटिल नियंत्रण है। जटिलता इष्टतम भौतिक मापदंडों के निर्धारण में निहित है, जिसका उपयोग नमूने की ताकत और अन्य भौतिक और यांत्रिक विशेषताओं की पहचान करने के लिए किया जा सकता है। और साथ ही, संरचनात्मक दोषों को नियंत्रित करने के लिए साधनों का एक इष्टतम सेट विकसित किया जाता है और फिर कार्यान्वित किया जाता है। और, अंत में, इस सामग्री का एक अभिन्न मूल्यांकन प्रकट होता है: इसका प्रदर्शन मापदंडों की एक पूरी श्रृंखला द्वारा निर्धारित किया जाता है जो गैर-विनाशकारी तरीकों को निर्धारित करने में मदद करता है।

यांत्रिक परीक्षण

ऐसे परीक्षणों की सहायता से सामग्री के यांत्रिक गुणों की जाँच और मूल्यांकन किया जाता है। इस प्रकार का नियंत्रण बहुत पहले दिखाई दिया था, लेकिन अभी भी इसकी प्रासंगिकता नहीं खोई है। यहां तक ​​कि आधुनिक हाई-टेक सामग्री की भी उपभोक्ताओं द्वारा अक्सर और गंभीर रूप से आलोचना की जाती है। और इससे पता चलता है कि परीक्षाओं को अधिक सावधानी से किया जाना चाहिए। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यांत्रिक परीक्षणों को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: स्थिर और गतिशील। पूर्व में मरोड़, तनाव, संपीड़न, झुकने के लिए उत्पाद या नमूने की जाँच करें, और बाद में कठोरता और प्रभाव शक्ति के लिए जाँच करें। आधुनिक उपकरण उच्च गुणवत्ता के साथ इन बहुत सरल प्रक्रियाओं को पूरा करने और इस सामग्री के सभी परिचालन गुणों को प्रकट करने में मदद करते हैं।

एक तन्यता परीक्षण एक सामग्री के प्रतिरोध को लागू स्थिर या बढ़ते तन्यता तनाव को प्रकट कर सकता है। विधि पुरानी है, परीक्षण की गई है और समझने योग्य है, बहुत लंबे समय से उपयोग की जाती है और अभी भी व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। परीक्षण मशीन में एक स्थिरता के माध्यम से नमूना अनुदैर्ध्य अक्ष के साथ बढ़ाया जाता है। नमूने की तन्यता दर स्थिर है, भार को एक विशेष सेंसर द्वारा मापा जाता है। इसी समय, बढ़ाव की निगरानी की जाती है, साथ ही लागू भार के साथ इसका अनुपालन भी किया जाता है। इस तरह के परीक्षणों के परिणाम बेहद उपयोगी होते हैं यदि नए डिजाइन बनाए जाते हैं, क्योंकि अभी तक कोई नहीं जानता कि वे भार के तहत कैसे व्यवहार करेंगे। केवल सामग्री की लोच के सभी मापदंडों की पहचान का सुझाव दिया जा सकता है। अधिकतम तनाव - उपज की ताकत उस अधिकतम भार की परिभाषा बनाती है जो दी गई सामग्री का सामना कर सकती है। यह सुरक्षा के मार्जिन की गणना करने में मदद करेगा।

कठोर परीक्षण

एक सामग्री की कठोरता की गणना तरलता और कठोरता के संयोजन से की जाती है जो सामग्री की लोच को निर्धारित करने में मदद करती है। यदि तकनीकी प्रक्रिया में ब्रोचिंग, रोलिंग, प्रेसिंग जैसे ऑपरेशन शामिल हैं, तो संभावित प्लास्टिक विरूपण के परिमाण को जानना आवश्यक है। उच्च प्लास्टिसिटी के साथ, सामग्री उपयुक्त भार के तहत कोई भी आकार लेने में सक्षम होगी। एक संपीड़न परीक्षण सुरक्षा के मार्जिन को निर्धारित करने के लिए एक विधि के रूप में भी काम कर सकता है। खासकर अगर सामग्री भंगुर है।

एक पहचानकर्ता का उपयोग करके कठोरता का परीक्षण किया जाता है, जो बहुत कठिन सामग्री से बना होता है। सबसे अधिक बार, यह ब्रिनेल विधि (एक गेंद को अंदर दबाया जाता है), विकर्स (एक पिरामिड के आकार का पहचानकर्ता) या रॉकवेल (एक शंकु का उपयोग किया जाता है) के अनुसार किया जाता है। एक निश्चित अवधि के लिए एक निश्चित बल के साथ एक पहचानकर्ता को सामग्री की सतह में दबाया जाता है, और फिर नमूने पर शेष छाप का अध्ययन किया जाता है। अन्य व्यापक रूप से व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले परीक्षण हैं: प्रभाव शक्ति के लिए, उदाहरण के लिए, जब किसी सामग्री के प्रतिरोध का मूल्यांकन उस समय किया जाता है जब लोड लगाया जाता है।

एक व्यक्ति दिन के दौरान जो यांत्रिक कार्य करने में सक्षम होता है वह कई कारकों पर निर्भर करता है, इसलिए किसी भी सीमा मूल्य को इंगित करना मुश्किल है। यह टिप्पणी सत्ता पर भी लागू होती है। तो, अल्पकालिक प्रयासों से, एक व्यक्ति कई किलोवाट के क्रम की शक्ति विकसित कर सकता है। यदि एक एथलीट का वजन 70 किग्रा है, तो वह एक स्थान से कूदता है ताकि उसका द्रव्यमान केंद्र सामान्य स्थिति के संबंध में 1 मीटर ऊपर उठे, और प्रतिकर्षण चरण 0.2 सेकंड तक रहता है, तो वह लगभग की शक्ति विकसित करता है

चलते समय, एक व्यक्ति काम करता है, क्योंकि समय-समय पर शरीर को थोड़ा ऊपर उठाने और अंगों के त्वरण और मंदी पर, मुख्य रूप से पैरों पर ऊर्जा खर्च होती है।

5 किमी/घंटा की गति से चलते हुए 75 किग्रा वजन वाला व्यक्ति लगभग 60 वाट की शक्ति विकसित करता है। बढ़ती गति के साथ, यह शक्ति तेजी से बढ़ती है, 7 किमी / घंटा की गति से 200 वाट तक पहुंचती है। साइकिल की सवारी करते समय, चलने की तुलना में व्यक्ति के द्रव्यमान के केंद्र की स्थिति बहुत कम बदलती है, और पैरों का त्वरण भी कम होता है। इसलिए, साइकिल चलाते समय खर्च की गई शक्ति बहुत कम है: 9 किमी / घंटा की गति से 30 वाट, 18 किमी / घंटा पर 120 वाट।

आंदोलन नहीं होने पर काम शून्य हो जाता है। इसलिए, जब भार किसी सहारे या स्टैंड पर होता है, या किसी धागे से लटकाया जाता है, तो गुरुत्वाकर्षण द्वारा कोई कार्य नहीं किया जाता है। हालांकि, हम में से प्रत्येक हाथ और कंधे की मांसपेशियों की थकान से परिचित है, अगर आप एक वजन या डंबल को एक विस्तारित हाथ पर गतिहीन रखते हैं। इसी प्रकार बैठे हुए व्यक्ति की पीठ पर भार रखने से पीठ और काठ की मांसपेशियां थक जाती हैं। दोनों ही मामलों में, लोड स्थिर है और कोई काम नहीं है। थकान इंगित करती है कि मांसपेशियां काम कर रही हैं। ऐसे काम को कहा जाता है स्थिर मांसपेशियों का काम।

वास्तव में, कोई स्थैतिक (स्थिरता) नहीं है जैसा कि यांत्रिकी में समझा जाता है। बहुत छोटे और लगातार संकुचन और आराम, आंख के लिए अगोचर, होते हैं, और साथ ही, गुरुत्वाकर्षण बलों के खिलाफ काम किया जाता है। इस प्रकार, किसी व्यक्ति का स्थिर कार्य वास्तव में सामान्य गतिशील कार्य है।

मानव प्रदर्शन को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों को कहा जाता है एर्गोमीटरमापने की तकनीक के संबंधित खंड को कहा जाता है एर्गोमेट्री

एर्गोमीटर का एक उदाहरण ब्रेक साइकिल (साइकिल एर्गोमीटर; चित्र 4.1) है। एक चरखे के रिम पर एक स्टील बैंड फेंका जाता है 2. टेप और व्हील रिम के बीच घर्षण बल को डायनेमोमीटर 3 द्वारा मापा जाता है। विषय का सारा काम घर्षण बल पर काबू पाने में खर्च होता है (हम अन्य प्रकार के काम की उपेक्षा करते हैं)। पहिया की परिधि को घर्षण बल से गुणा करने पर, हम प्रत्येक क्रांति पर किया गया कार्य पाते हैं, और चक्करों की संख्या और परीक्षण समय को जानकर, हम कुल कार्य और औसत शक्ति का निर्धारण करते हैं।

मानव आंदोलनों की जांच, उपाय:

1. शरीर की यांत्रिक अवस्था के मात्रात्मक संकेतक

2. शरीर का मोटर कार्य

3. आंदोलनों की प्रकृति स्वयं।

शरीर की जैव-यांत्रिक विशेषताओं को दर्ज किया जाता है: आयाम, अनुपात, द्रव्यमान का वितरण, जोड़ों में गतिशीलता, आदि, पूरे शरीर और उसके भागों (लिंक) की गति।

जैव यांत्रिक विशेषताएं - ये बायोसिस्टम की यांत्रिक स्थिति और उसके परिवर्तन (व्यवहार) के उपाय हैं।

मात्रात्मक विशेषताएंमापा या गणना; उनके पास एक संख्यात्मक मान है और एक माप के दूसरे के संबंध को व्यक्त करते हैं (गति उस पर बिताए गए समय के साथ तय की गई दूरी के संबंध का एक उदाहरण है)। मात्रात्मक विशेषताओं का अध्ययन करके, वे एक परिभाषा देते हैं (यह क्या है) और एक माप विधि (क्या मापा जाता है) स्थापित करते हैं।

गुणात्मक विशेषताएंआमतौर पर मौखिक रूप से वर्णित किया जाता है, बिना सटीक मात्रात्मक माप के (उदाहरण के लिए, तनावपूर्ण, स्वतंत्र रूप से, सुचारू रूप से, झटके से)।

गतिज विशेषताएँ

मानव आंदोलनों की कीनेमेटीक्स आंदोलनों की ज्यामिति (स्थानिक रूप) और समय में उनके परिवर्तन (चरित्र) को जनता और अभिनय बलों को ध्यान में रखे बिना निर्धारित करता है। यह कुल मिलाकर आंदोलनों की केवल एक बाहरी तस्वीर देता है। आंदोलनों के उद्भव और परिवर्तन (उनके तंत्र) के कारण पहले से ही गतिकी द्वारा प्रकट किए गए हैं।

मानव शरीर और उसके आंदोलनों की गतिज विशेषताएं- ये स्थान और समय में किसी व्यक्ति की स्थिति और गति के उपाय हैं: स्थानिक, लौकिक और स्थान-लौकिक।

कीनेमेटिक विशेषताओं से शरीर के आयामों और उसके लिंक, साथ ही विभिन्न एथलीटों में आंदोलनों की गतिज विशेषताओं की तुलना करना संभव हो जाता है। एथलीटों की तकनीक का वैयक्तिकरण, उनके लिए आंदोलनों की इष्टतम विशेषताओं की खोज, काफी हद तक इन विशेषताओं पर विचार करने पर निर्भर करती है।

दूरी और समय की संदर्भ प्रणाली

किसी व्यक्ति और खेल उपकरण के आंदोलनों को केवल तुलना (संदर्भ निकाय) के लिए चयनित शरीर की स्थिति के साथ उनकी स्थिति की तुलना करके मापा जा सकता है, यानी सभी आंदोलनों को सापेक्ष माना जाता है।

संदर्भ प्रणाली (दूरी ) - एक सशर्त रूप से चयनित ठोस शरीर, जिसके संबंध में अन्य निकायों की स्थिति अलग-अलग बिंदुओं पर निर्धारित की जाती है।

दुनिया में बिल्कुल गतिहीन शरीर नहीं हैं, सभी शरीर चलते हैं। लेकिन उनमें से कुछ इस तरह से आगे बढ़ते हैं कि उनकी गति (त्वरण) में परिवर्तन इस समस्या को हल करने के लिए महत्वहीन हैं और उन्हें उपेक्षित किया जा सकता है - ये संदर्भ के जड़त्वीय फ्रेम हैं। ऐसे पिंड हैं पृथ्वी और इससे जुड़े पिंड गतिहीन (ट्रैक, स्की ट्रैक, जिम्नास्टिक उपकरण)। ऐसी प्रणाली में, आराम से पिंड बलों की कार्रवाई का अनुभव नहीं करते हैं; इसका अर्थ है कि इसमें कोई भी गति बिना बल की क्रिया के प्रारंभ नहीं होती है।

अन्य निकाय त्वरण के साथ आगे बढ़ते हैं जो इस समस्या के समाधान को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं - ये संदर्भ के गैर-जड़त्वीय फ्रेम हैं (स्लाइडिंग स्की, स्विंगिंग रिंग) 1 । ऐसे मामलों में, आंदोलनों की विशेषताओं की गणना और व्याख्या करने के तरीके पहले से ही अलग हैं, जिन्हें ध्यान में रखा जाना चाहिए।

संदर्भ निकाय दूरी माप की शुरुआत और दिशा से जुड़ा है और संदर्भ की इकाइयाँ निर्धारित की जाती हैं। खेल के परिणाम को सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए, प्रतियोगिता नियम प्रदान करते हैं कि किस बिंदु (संदर्भ बिंदु) की गणना की जाती है (स्की बाइंडिंग के स्तर से, धावक की छाती के उभरे हुए बिंदु द्वारा, लैंडिंग जम्पर के ट्रैक के पीछे के किनारे से, आदि) ।)

एक गतिमान पिंड को या तो एक भौतिक बिंदु के रूप में माना जाता है, जिसकी स्थिति निर्धारित की जाती है, या उस पर संदर्भ के बिंदु (मानव शरीर पर एक निश्चित बिंदु) को प्रतिष्ठित किया जाता है। घूर्णी गति के मामले में, एक संदर्भ रेखा का चयन किया जाता है। विवरण के लिए (कार्य)

आंदोलन प्राकृतिक, वेक्टर और समन्वय विधियों का उपयोग करते हैं।

प्राकृतिक विधि के साथ, बिंदु की स्थिति - चाप निर्देशांक l - को मूल 0 से गिना जाता है, जिसे पहले से ज्ञात प्रक्षेपवक्र पर चुना गया है (चित्र। मैं, एक)।वेक्टर विधि के साथ, बिंदु की स्थिति त्रिज्या वेक्टर द्वारा निर्धारित की जाती है जी(चित्र एक, बी)दिए गए समन्वय प्रणाली के केंद्र 0 से रुचि के बिंदु तक खींचा गया (लेकिन)।

चावल। एक।

दूरी संदर्भ प्रणाली:

एक - प्राकृतिक,6 - वेक्टर, मेंतथा जी- आयताकार निर्देशांक: में - विमान पर, जी- अंतरिक्ष में

आयताकार निर्देशांक (विमान पर और अंतरिक्ष में) की विधि के साथ, परस्पर लंबवत समन्वय अक्ष ओ (निर्देशांक की उत्पत्ति) के चौराहे बिंदु को मूल (छवि 1, सी, डी) के रूप में लिया जाता है। किसी बिंदु की स्थिति निर्धारित करने के लिए लेकिन(संदर्भ बिंदु) मूल के सापेक्ष, इसके अनुमान खोजें (А„, ए पर , लेकिन 7 ) समन्वय अक्ष पर। निर्देशांक अक्षों (अंतरिक्ष में निर्देशांक) पर इन बिंदुओं के अनुमानों के मूल से दूरियां: ओए प्रति - एब्सिस्सा, ओ / 4 वाई - कोर्डिनेट और ओए 7 -आवेदन) बिंदु की स्थिति निर्धारित करें लेकिनसंदर्भ के इस फ्रेम में 0 7। जब डॉट लेकिनअंतरिक्ष में चलता है, फिर निर्देशांक के संख्यात्मक मान बदल जाते हैं।

दूरी इकाइयाँ सेट करें - रैखिक और कोणीय। इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (SI) में, मुख्य को अपनाया जाता है।

एक रैखिक इकाई एक मीटर (एम) है, इसका एक गुणक एक किलोमीटर (1 किमी = 1000 मीटर) है, अनुदैर्ध्य इकाइयाँ एक सेंटीमीटर (1 सेमी = 0.01 मीटर), एक मिलीमीटर (1 मिमी = 0.001 मीटर), आदि हैं। 1. कोणीय इकाइयों में से, निम्नलिखित का उपयोग किया जाता है: ए) डिग्री, मिनट, दूसरा - कोणों को मापते समय (सर्कल = 360 °, डिग्री = 60 ", मिनट = 60"); बी) मोड़ - धुरी के चारों ओर घुमावों की अनुमानित गणना के साथ (बारी = 360 °, आधा मोड़ = 180 °, आदि); ग) रेडियन (सूत्रों का उपयोग करके गणना के लिए) - एक वृत्त की दो त्रिज्याओं के बीच का कोण, त्रिज्या के बराबर लंबाई वाले वृत्त पर एक चाप को काटता है (रेडियन \u003d 57 ° 17 44 "8"; 1 ° \u003d 0.01745 रेड। )

समय प्रणाली

समय की संदर्भ प्रणाली में एक निश्चित शुरुआत और संदर्भ की इकाइयाँ शामिल हैं।

निम्नलिखित को उलटी गिनती की शुरुआत के रूप में लिया जाता है: क) आधी रात - सभी संस्थानों, परिवहन, संचार उद्यमों, आदि में; बी) मध्यरात्रि और दोपहर - सामान्य रोजमर्रा की स्थितियों में और सी) रेफरी समय ("स्टॉपवॉच टू जीरो") - प्रतियोगिता की स्थितियों में। बायोमैकेनिक्स में, समय संदर्भ को आमतौर पर या तो पूरे आंदोलन या उसके हिस्से की शुरुआत का क्षण या आंदोलन के अवलोकन की शुरुआत का क्षण माना जाता है। एक अवलोकन के दौरान, केवल एक बार संदर्भ प्रणाली का उपयोग किया जाता है।

एक सेकंड को समय संदर्भ इकाई के रूप में लिया जाता है (s; 60s = 1 मिनट; 60 मिनट = 1 घंटा), साथ ही एक सेकंड के अंश - दसवें, सौवें, हज़ारवें (मिलीसेकंड)। वास्तविकता में समय के प्रवाह की दिशा अतीत से भविष्य की ओर होती है। आंदोलन की जांच करते हुए, समय को विपरीत दिशा में गिनना संभव है - अतीत के लिए (प्रभाव से पहले 0.02 सेकंड, पैर से समर्थन छोड़ने से पहले 0.05 सेकंड, आदि)।

स्थानिक विशेषताएं

स्थानिक विशेषताएं आपको स्थिति निर्धारित करने की अनुमति देती हैं, उदाहरण के लिए, आंदोलन के लिए प्रारंभिक और अंतिम एक (निर्देशांक द्वारा), और आंदोलन (प्रक्षेपवक्र द्वारा)।

मानव आंदोलनों का अध्ययन उसके शरीर (कार्यों के आधार पर) को एक भौतिक बिंदु के रूप में, एक ठोस शरीर के रूप में या निकायों की एक प्रणाली के रूप में माना जा सकता है।

मानव शरीर को एक भौतिक बिंदु माना जाता है जब शरीर का विस्थापन उसके आयामों से बहुत अधिक होता है (यदि शरीर के अंगों की गति और उसके घूर्णन की जांच नहीं की जाती है)।

मानव शरीर को एक ठोस शरीर के बराबर किया जाता है जब इसके लिंक और ऊतक विकृतियों के पारस्परिक आंदोलनों को ध्यान में रखना संभव नहीं होता है, जब केवल इसके आकार, अंतरिक्ष में स्थान और अभिविन्यास को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण होता है (विशेष रूप से, जब संतुलन की स्थितियों का अध्ययन, शरीर के एक स्थिर स्थिति में घूमना)।

मानव शरीर का अध्ययन शरीर की एक प्रणाली के रूप में किया जाता है, जब अधिक महत्वपूर्ण

और मोटर क्रिया के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले शरीर के लिंक के आंदोलनों की विशेषताएं।

इसलिए, मानव आंदोलनों (निर्देशांक और प्रक्षेपवक्र) की मुख्य स्थानिक विशेषताओं का निर्धारण करते समय, वे पहले से निर्दिष्ट करते हैं कि इस मामले में मानव शरीर किस भौतिक वस्तु (बिंदु, शरीर, निकायों की प्रणाली) के बराबर है।

एक बिंदु, निकायों और निकायों के सिस्टम के निर्देशांक

बिंदु निर्देशांक- यह संदर्भ के एक फ्रेम के सापेक्ष एक बिंदु के स्थान का एक स्थानिक माप है। एक बिंदु का स्थान मापने के द्वारा निर्धारित किया जाता है, उदाहरण के लिए, इसके रैखिक निर्देशांकउह,एल-वाई, जी 2; आयाम सूत्र ": [एल] \u003d बी।

निर्देशांक निर्धारित करते हैं कि मूल के सापेक्ष अध्ययन के तहत बिंदु कहाँ स्थित है (उदाहरण के लिए, मानव शरीर पर संदर्भ बिंदु)। जैसा कि आप जानते हैं, एक रेखा पर एक बिंदु की स्थिति एक निर्देशांक द्वारा निर्धारित की जाती है, एक विमान पर - दो से, अंतरिक्ष में - तीन निर्देशांक द्वारा। अंतरिक्ष में एक कठोर पिंड की स्थिति को उसके तीन बिंदुओं के निर्देशांक (एक सीधी रेखा पर नहीं लेटे हुए) द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। आप शरीर के किसी एक बिंदु (इसके रैखिक निर्देशांक द्वारा) और संदर्भ प्रणाली (कोणीय निर्देशांक द्वारा) के सापेक्ष शरीर के उन्मुखीकरण का स्थान भी निर्धारित कर सकते हैं।

निकायों की एक प्रणाली (मानव शरीर के लिंक) की स्थिति, जो इसके विन्यास (लिंक की पारस्परिक व्यवस्था) को बदल सकती है, अंतरिक्ष में प्रत्येक लिंक की स्थिति से निर्धारित होती है (चित्र। 2ए)।इस मामले में कोणीय निर्देशांक (चित्र। 2.6) का उपयोग करना सुविधाजनक है, उदाहरण के लिए, कलात्मक कोण, और उनका उपयोग करके, शरीर की मुद्रा को पारस्परिक, इसके लिंक के स्थान के रूप में सेट करें। लगभग अक्सर वे गठबंधन करते हैं: 1) एक बिंदु के स्थान का निर्धारण (उदाहरण के लिए, शरीर के द्रव्यमान का सामान्य केंद्र या समर्थन बिंदु); 2) आसन का निर्धारण (लिंक की सापेक्ष स्थिति), 3) निर्धारित करना शरीर का अभिविन्यास (शरीर में आयोजित संदर्भ की रेखा के साथ)।

आंदोलन का अध्ययन करते समय, यह निर्धारित करना आवश्यक है: 1) प्रारंभिक स्थिति जहां से आंदोलन शुरू होता है 2 ; 2) अंतिम स्थिति जिसमें आंदोलन समाप्त होता है; 3) तात्कालिक (लगातार बदलते) मध्यवर्ती पदों की एक श्रृंखला जो शरीर आंदोलन के दौरान ग्रहण करता है।

किसी भी एक्सरसाइज के फिल्मी शॉट ऐसे ही पोजीशन दिखाते हैं। यांत्रिकी में गति का वर्णन कीजिए (गति का नियम ज्ञात कीजिए) - साधनकिसी भी समय प्रणाली में किसी भी बिंदु की स्थिति निर्धारित करें। दूसरे शब्दों में, किसी भी समय शरीर पर चिह्नित बिंदुओं या संदर्भ की रेखाओं के निर्देशांक निर्धारित करने के लिए, जिसके द्वारा अंतरिक्ष में इसकी गति का अध्ययन किया जाता है।

बिंदु प्रक्षेपवक्र

बिंदु प्रक्षेपवक्र- यह गति की एक स्थानिक विशेषता है: विचाराधीन संदर्भ फ्रेम में गतिमान बिंदु की स्थिति का स्थान। प्रक्षेपवक्र पर, इसकी लंबाई, वक्रता और अंतरिक्ष में अभिविन्यास, साथ ही साथ बिंदु का विस्थापन निर्धारित किया जाता है।

एक प्रक्षेपवक्र एक सतत रेखा है, एक गतिमान बिंदु 1 का एक काल्पनिक निशान है: यह एक बिंदु की गति का एक स्थानिक पैटर्न देता है (चित्र 3)। पथ के साथ की दूरी दर्शाती है कि बिंदु 2 का पथ क्या है: = b-

सरल रेखीय गति में (इसकी दिशा नहीं बदलती) (चित्र 4), एक दिशा में चलते समय एक बिंदु का पथ प्रारंभिक स्थिति से अंतिम स्थिति तक की दूरी के बराबर होता है। वक्रीय गति (इसकी दिशा बदल जाती है) में, एक बिंदु का पथ प्रारंभिक स्थिति से अंतिम स्थिति तक गति की दिशा में प्रक्षेपवक्र के साथ दूरी के बराबर होता है।

प्रक्षेपवक्र की वक्रता (k) दर्शाती है कि अंतरिक्ष में किसी बिंदु की गति का रूप क्या है। प्रक्षेपवक्र की वक्रता निर्धारित करने के लिए, वक्रता की त्रिज्या को मापें (प्रति)।वक्रता त्रिज्या का व्युत्क्रम है:

यदि प्रक्षेप पथ एक वृत्त का चाप है, तो इसकी वक्रता त्रिज्या स्थिर होती है। वक्रता में वृद्धि के साथ, इसकी त्रिज्या घट जाती है, और इसके विपरीत, घटने के साथ, यह बढ़ जाती है।

एक ही रूप के साथ अंतरिक्ष में प्रक्षेपवक्र का अभिविन्यास भिन्न हो सकता है। एक सीधा प्रक्षेपवक्र के लिए अभिविन्यास प्रारंभिक और अंतिम स्थिति के बिंदुओं के निर्देशांक द्वारा निर्धारित किया जाता है; एक घुमावदार प्रक्षेपवक्र के लिए - इन दो बिंदुओं और तीसरे बिंदु के निर्देशांक के साथ, जो एक ही सीधी रेखा पर उनके साथ नहीं है।

एक बिंदु को हिलाने से पता चलता है कि बिंदु किस दिशा में और कितनी दूरी तक चला गया है। विस्थापन (रैखिक) आंदोलन की शुरुआत और अंत के क्षणों में बिंदु के निर्देशांक में अंतर से पाया जाता है (दूरी के समान संदर्भ फ्रेम में):

आंदोलन आंदोलन के दायरे और दिशा को निर्धारित करता है। मामले में, जब आंदोलन के परिणामस्वरूप, बिंदु अपनी मूल स्थिति में लौट आया,

विस्थापन, निश्चित रूप से, शून्य है। आंदोलन स्वयं आंदोलन नहीं है, बल्कि केवल इसका अंतिम परिणाम है, एक सीधी रेखा के साथ दूरी और प्रारंभिक से अंतिम स्थिति तक इसकी दिशा।

किसी बिंदु की प्रारंभिक गति (ओं) पर विचार करें - किसी दिए गए स्थान से उस स्थिति तक जो उसके असीम रूप से करीब है। प्रारंभिक विस्थापन का ज्यामितीय योग प्रारंभिक स्थिति से अंतिम विस्थापन तक अंतिम विस्थापन के बराबर होता है। एक वक्रीय पथ पर, प्रारंभिक विस्थापन पथ के बराबर माना जाता है।

ट्रांसलेशनल और रोटेशनल मोशन के दौरान किसी पिंड की गति को अलग-अलग तरीके से मापा जाता है। किसी पिंड का रैखिक विस्थापन (इसकी अनुवाद गति में) उसके किसी भी बिंदु के रैखिक विस्थापन द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। वास्तव में, स्थानांतरीय गति में, शरीर के किन्हीं दो बिंदुओं को जोड़ने वाली एक सीधी रेखा, गतिमान (सीधा या वक्रीय रूप से), अपनी प्रारंभिक स्थिति के समानांतर रहती है। शरीर के सभी बिंदु एक ही तरह से चलते हैं: समान प्रक्षेपवक्र के साथ, समान गति और त्वरण के साथ। पूरे शरीर के विस्थापन को निर्धारित करने के लिए शरीर के किसी भी बिंदु की अंतिम स्थिति के समन्वय से इसकी प्रारंभिक स्थिति के संबंधित समन्वय को घटाना पर्याप्त है।

पिंड का कोणीय विस्थापन (इसकी घूर्णी गति में) रोटेशन के कोण से निर्धारित होता है। शरीर की घूर्णी गति के दौरान, इसमें एक रेखा होती है, जिसके सभी बिंदु पूरे आंदोलन के दौरान गतिहीन रहते हैं (वे अक्ष पर स्थित होते हैं)। शरीर के शेष बिंदु वृत्तों के चापों के साथ चलते हैं, जिनमें से केंद्र इस निश्चित रेखा पर स्थित होते हैं - रोटेशन की धुरी (चित्र 4, सी)। शरीर के प्रारंभिक कोणीय विस्थापन (s/f) को किसी दिए गए कोणीय स्थिति से उसके असीम रूप से करीब की स्थिति में भी माना जाता है।

अंतरिक्ष में किसी पिंड की किसी भी गति को उसके अनुवाद और घूर्णी (किसी भी ध्रुव के सापेक्ष, विशेष रूप से उसके द्रव्यमान का केंद्र) आंदोलनों के ज्यामितीय योग के रूप में दर्शाया जा सकता है।

एक शरीर प्रणाली (बायोमैकेनिकल सिस्टम) की गति जो इसके विन्यास को बदलती है, निर्धारित करना अधिक कठिन है। सबसे सरल मामलों में, इसके आंदोलन को एक भौतिक बिंदु की गति के रूप में माना जाता है - आमतौर पर द्रव्यमान का एक सामान्य केंद्र (एमसीएम)। फिर पूरे मानव शरीर की गति को "एक पूरे के रूप में" ट्रैक करना संभव है, कुछ हद तक उसकी मोटर गतिविधि के समग्र परिणाम का आकलन करने के लिए। लेकिन यह अज्ञात रहेगा कि किन आंदोलनों के परिणामस्वरूप जीसीएम का विस्थापन प्राप्त हुआ। कभी-कभी मानव शरीर की गति को इसके साथ सशर्त रूप से जुड़ी एक रेखा की गति के रूप में दर्शाया जाता है (संदर्भ रेखा)।

मानव शरीर की कड़ियों के आंदोलनों का अध्ययन हमें उसके शरीर की गति पर अधिक विस्तार से विचार करने की अनुमति देता है। कुछ मामलों में, कई चलती भागों (उदाहरण के लिए, पैर, हाथ या प्रकोष्ठ की सभी हड्डियों, यहां तक ​​​​कि धड़) को एक लिंक माना जाता है - फिर सामान्य शब्दों में आंदोलनों की विशेषताओं को पकड़ना पहले से ही संभव है, हालांकि आपसी कई कड़ियों की गति पर ध्यान नहीं दिया जाता है और उनके विकृतियों की उपेक्षा की जाती है। हालांकि, मौजूदा शोध विधियों का उपयोग करके शरीर के सभी मुख्य तत्वों (आंतरिक अंगों और तरल ऊतकों दोनों सहित) के आंदोलनों की पूरी तस्वीर प्राप्त करना अभी भी असंभव है। किसी भी वैज्ञानिक अध्ययन में कमोबेश महत्वपूर्ण सरलीकरण का सहारा लेना पड़ता है।

निश्चित गतियों की विशेषता वाली मशीनों में गति का एक निश्चित निश्चित नियम होता है। जोड़ों में आंदोलनों की अनिश्चितता की विशेषता वाले बायोमेकेनिकल सिस्टम में, वे आवश्यक निश्चितता प्राप्त करने का प्रयास करते हैं, लेकिन पूरे शरीर के सभी हिस्सों की गति के नियम को खोजने की संभावनाएं बहुत कम हैं। वे खेल में कुछ हद तक बड़े होते हैं जहां तकनीकी कौशल प्रकट होता है (और काफी हद तक) पूर्व निर्धारित, विस्तृत आंदोलनों (उदाहरण के लिए, जिमनास्टिक, फिगर स्केटिंग में) के सटीक पुनरुत्पादन में।

समय

अस्थायी विशेषताएं समय में आंदोलन को प्रकट करती हैं: जब यह शुरू हुआ और समाप्त हुआ (समय का क्षण), यह कितने समय तक चला (आंदोलन की अवधि), कितनी बार आंदोलन किया गया (गति), वे समय में कैसे बने (लय)। स्थानिक-अस्थायी विशेषताओं के साथ, वे मानव आंदोलनों की प्रकृति का निर्धारण करते हैं।

यह निर्धारित करना कि कोई बिंदु अंतरिक्ष में कहाँ था, यह निर्धारित करना आवश्यक है कि वह कब था।

समय का क्षण

समय का एक क्षण शरीर और एक प्रणाली के एक बिंदु की स्थिति का एक अस्थायी माप है। समय का क्षण (आर) संदर्भ की शुरुआत से पहले के समय अंतराल द्वारा निर्धारित किया जाता है।

समय का क्षण न केवल आंदोलन की शुरुआत और अंत के लिए, बल्कि अन्य महत्वपूर्ण तात्कालिक स्थितियों के लिए भी निर्धारित किया जाता है। सबसे पहले, ये आंदोलन में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन के क्षण हैं: आंदोलन का एक हिस्सा (चरण) समाप्त होता है और अगला शुरू होता है (उदाहरण के लिए, चलने में समर्थन से पैर को अलग करना वह क्षण है जब प्रतिकर्षण चरण समाप्त होता है और उड़ान चरण शुरू होता है)। आंदोलन की अवधि समय के क्षणों से निर्धारित होती है।

आंदोलन की अवधि

आंदोलन की अवधि- यह इसका समय माप है, जिसे अंत के समय बिंदुओं और आंदोलन की शुरुआत के बीच के अंतर से मापा जाता है:

एक आंदोलन की अवधि समय के दो सीमित क्षणों के बीच का समय अंतराल है। स्वयं क्षणों (समय की दो आसन्न अवधियों के बीच की सीमाओं के रूप में) की कोई अवधि नहीं होती है। यह स्पष्ट है कि अवधि को मापते समय, एक और एक ही समय संदर्भ प्रणाली का उपयोग किया जाता है। एक बिंदु द्वारा तय की गई दूरी और उसकी गति की अवधि को जानकर, आप उसकी गति निर्धारित कर सकते हैं। आंदोलनों की अवधि जानने के बाद, वे अपनी गति और लय भी निर्धारित करते हैं।

आंदोलनों की गति

एक ही अवधि के बार-बार होने वाले आंदोलनों में, टेम्पो समय में उनके प्रवाह की विशेषता है।

आंदोलनों की गति" - यह उनकी पुनरावृत्ति का एक अस्थायी उपाय है। इसे प्रति यूनिट समय (आंदोलनों की आवृत्ति) दोहराए जाने वाले आंदोलनों की संख्या से मापा जाता है:

गति आंदोलनों की अवधि का पारस्परिक है। प्रत्येक आंदोलन की अवधि जितनी लंबी होगी, गति उतनी ही कम होगी और इसके विपरीत। दोहराव (चक्रीय) आंदोलनों में, गति तकनीक की पूर्णता के संकेतक के रूप में काम कर सकती है। उदाहरण के लिए, उच्च योग्य स्कीयर, तैराक, रोवर (गति की उच्च गति पर) के बीच आंदोलनों की आवृत्ति कम प्रशिक्षित लोगों की तुलना में अधिक होती है। यह ज्ञात है कि थकान के साथ, आंदोलनों की गति बदल जाती है: यह बढ़ सकता है (उदाहरण के लिए, जब दौड़ने में कदम छोटा होता है) या घट जाता है (उदाहरण के लिए, यदि आप इसे स्कीइंग में बनाए रखने में असमर्थ हैं)।

आंदोलनों की लय

आंदोलनों की लय (अस्थायी) आंदोलनों के कुछ हिस्सों के अनुपात का एक अस्थायी उपाय है। यह आंदोलन के कुछ हिस्सों की अवधि के अनुपात से निर्धारित होता है:

आंदोलनों की लय की विशेषता है, उदाहरण के लिए, समर्थन के समय और समर्थन के दौरान उड़ान के समय या मूल्यह्रास के समय (घुटने के लचीलेपन) के लिए समर्थन के दौरान प्रतिकर्षण (पैर को सीधा करना) के समय का अनुपात। अवधि और आंदोलन के कुछ हिस्सों के अनुपात का एक उदाहरण स्की पर स्लाइडिंग चरण की लय है (चरण के पांच चरणों की अवधि का अनुपात)। चरणों की गति में परिवर्तन के साथ, उनकी लय भी बदल जाती है (चित्र 5)। अस्थायी के अलावा, ताल के स्थानिक संकेतक भी निर्धारित किए जा सकते हैं (उदाहरण के लिए, स्की पर एक कदम में एक लंज की लंबाई का अनुपात एक ग्लाइड की लंबाई तक)।

लय (अस्थायी) निर्धारित करने के लिए, चरणों को प्रतिष्ठित किया जाता है, जो आंदोलन के कार्य में, इसकी दिशा, गति, त्वरण और अन्य विशेषताओं में भिन्न होते हैं। ताल लागू प्रयासों को दर्शाता है, उनके आकार, आवेदन के समय और आंदोलनों की अन्य विशेषताओं पर निर्भर करता है। इसलिए, आंदोलनों की लय के अनुसार, एक निश्चित सीमा तक उनकी पूर्णता का न्याय किया जा सकता है। लय में, उच्चारण विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं - महान प्रयास और त्वरण - समय पर उनका स्थान। अभ्यास में महारत हासिल करते समय, आंदोलनों के विवरण का विस्तार से वर्णन करने की तुलना में पहले लय निर्धारित करना बेहतर होता है; यह अध्ययन किए जा रहे अभ्यास की विशेषताओं, समय पर इसके निर्माण को जल्दी से समझने में मदद करता है।

प्रत्येक आंदोलन के अलग-अलग हिस्से होते हैं, जैसे प्रारंभिक और कार्यकारी (मूल) आंदोलनों, त्वरण और मंदी। इसका मतलब है कि प्रत्येक अभ्यास में लय निर्धारित की जा सकती है। तथाकथित "गैर-लयबद्ध" आंदोलन पूरी तरह से लय से रहित नहीं हैं।

मा आंदोलन, और किसी दिए गए तर्कसंगत लय से विचलन के साथ आंदोलन। दूसरे शब्दों में, गैर-लयबद्ध आंदोलन एक निश्चित निरंतर लय के बिना या गलत, तर्कहीन लय के साथ आंदोलन होते हैं।

स्थानिक-अस्थायी विशेषताएं

अनुपात-अस्थायी विशेषताओं के अनुसार, यह निर्धारित किया जाता है कि किसी व्यक्ति की स्थिति और चालें समय के साथ कैसे बदलती हैं, एक व्यक्ति कितनी जल्दी अपनी स्थिति (गति) और आंदोलनों (त्वरण) को बदलता है।

बिंदु और शरीर की गति

बिंदु गति- यह एक बिंदु की गति (इसकी स्थिति में परिवर्तन की दर) का एक स्थान-समय माप है। गति विचाराधीन संदर्भ फ्रेम में दूरी के पहली बार व्युत्पन्न के बराबर है:

एक बिंदु की गति समय के साथ उसके निर्देशांक में परिवर्तन से निर्धारित होती है। गति एक वेक्टर मात्रा है, यह गति की गति और इसकी दिशा को दर्शाती है। चूंकि मानव आंदोलनों की गति सबसे अधिक बार स्थिर नहीं होती है, लेकिन परिवर्तनशील (गति असमान और घुमावदार होती है), अभ्यास का विश्लेषण करने के लिए तात्कालिक गति निर्धारित की जाती है।

तात्कालिक गति किसी दिए गए बिंदु पर या प्रक्षेपवक्र में दिए गए बिंदु पर गति है, जैसा कि यह था, प्रक्षेपवक्र में दिए गए बिंदु के पास प्रक्षेपवक्र के एक बहुत छोटे खंड में समान गति की गति। तात्कालिक गति की कल्पना उस गति के रूप में की जा सकती है जिसे शरीर उस क्षण से बनाए रखेगा जब सभी बल उस पर कार्य करना बंद कर देंगे। औसत गति वह गति है जिसके साथ एक समान गति में एक बिंदु एक ही समय में विचाराधीन पूरे पथ को कवर करेगा। औसत गति आपको असमान आंदोलनों की तुलना करने की अनुमति देती है।

रेक्टिलिनियर गति में एक बिंदु (रैखिक) की गति प्रक्षेपवक्र के साथ निर्देशित होती है, वक्रता गति में - इसके प्रत्येक बिंदु पर प्रक्षेपवक्र के स्पर्शरेखा के साथ।

किसी पिंड की गति उसके बिंदुओं की गति से निर्धारित होती है। किसी पिंड की स्थानांतरीय गति में, उसके सभी बिंदुओं के रैखिक वेग परिमाण और दिशा में समान होते हैं। घूर्णी गति के दौरान, किसी पिंड के कोणीय वेग को उसकी कोणीय स्थिति में परिवर्तन की दर के माप के रूप में निर्धारित किया जाता है। यह कोणीय विस्थापन के पहली बार व्युत्पन्न के परिमाण के बराबर है:

पिंड के बिंदु से रोटेशन की धुरी तक जितनी अधिक दूरी (यानी, त्रिज्या जितनी अधिक होगी), बिंदु का रैखिक वेग उतना ही अधिक होगा। एक कठोर पिंड की घूर्णन गति (रेडियन में) प्रत्येक बिंदु की रैखिक गति के अनुपात के बराबर होती है (घूर्णन के निरंतर अक्ष के साथ)। धुरी पर पड़े हुए बिंदुओं को छोड़कर, शरीर के सभी बिंदुओं के लिए कोणीय वेग (co) समान है:

इसका मतलब यह है कि एक घूर्णन पिंड के किसी भी बिंदु का रैखिक वेग जो अक्ष पर नहीं होता है, उसके कोणीय वेग के बराबर होता है जो इस बिंदु के रोटेशन की त्रिज्या (इससे रोटेशन की धुरी तक की दूरी) से गुणा होता है। एक दृढ़ पिंड की जटिल गति के वेगों को किसी भी ध्रुव के रैखिक वेग और इस ध्रुव के सापेक्ष पिंड के घूर्णन के कोणीय वेग से निर्धारित किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, द्रव्यमान के केंद्र से गुजरने वाली धुरी के चारों ओर - सीएम)।

अपने विन्यास को बदलने वाले पिंडों की एक प्रणाली के वेग को उसी तरह निर्धारित नहीं किया जा सकता है जैसे एक कठोर शरीर के कोणीय वेग को निर्धारित किया जा सकता है। इस मामले में, सिस्टम के सीसीएम की रैखिक गति निर्धारित की जाती है। शरीर की कड़ियों के बिंदुओं के रैखिक वेग (शरीर की सतह पर जोड़ों की कुल्हाड़ियों के अनुमान) अक्सर निर्धारित किए जाते हैं। इसके अलावा, मुद्रा में परिवर्तन के साथ, शरीर के कोणीय वेगों को जोड़दार कुल्हाड़ियों के सापेक्ष निर्धारित किया जाता है; ये गति आमतौर पर रास्ते में बदल जाती है। तकनीक के बायोमेकेनिकल औचित्य के लिए, प्रत्येक मामले में यह चुनना आवश्यक है कि किस लिंक और बिंदुओं की गति निर्धारित की जानी चाहिए।

1 आपको हमेशा यह इंगित करना चाहिए कि किस वस्तु की गति निर्धारित की जा रही है (उदाहरण के लिए, एक धावक की गति), न कि "गति की गति"।

बिंदु और शरीर त्वरण

बिंदु त्वरण- यह एक बिंदु की गति में परिवर्तन का एक स्थान-समय माप है (आंदोलन में परिवर्तन की दर- परिमाण और गति की दिशा)। एक बिंदु का त्वरण विचाराधीन संदर्भ फ्रेम में इस बिंदु की गति के पहली बार व्युत्पन्न के बराबर है:

किसी बिंदु का त्वरण समय के साथ उसकी गति में परिवर्तन से निर्धारित होता है। त्वरण एक सदिश राशि है जो एक निश्चित क्षण (तात्कालिक त्वरण) पर गति के परिवर्तन की दर को इसके परिमाण और दिशा के संदर्भ में दर्शाती है।

जब बिंदु की गति बढ़ रही हो तो स्पर्शरेखा त्वरण धनात्मक होगा और घटते समय ऋणात्मक होगा। यदि स्पर्शरेखा त्वरण शून्य है, तो वेग परिमाण में स्थिर है। यदि सामान्य त्वरण शून्य है, तो वेग की दिशा स्थिर होती है।

किसी पिंड के कोणीय त्वरण को उसके कोणीय वेग में परिवर्तन की दर के माप के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह शरीर के कोणीय वेग के पहली बार व्युत्पन्न के बराबर है:

शरीर के रैखिक त्वरण (ट्रांसलेशनल गति में) और कोणीय (घूर्णन गति में) के बीच अंतर करें। एक घूर्णन पिंड के प्रत्येक बिंदु के उसके त्रिज्या के रैखिक त्वरण का अनुपात रेडियन प्रति सेकंड वर्ग में कोणीय त्वरण (ई) के बराबर है। इसका अर्थ यह है कि एक घूर्णन पिंड के किसी भी बिंदु का रैखिक त्वरण उसके कोणीय त्वरण के परिमाण के बराबर होता है जो इस बिंदु के घूर्णन की त्रिज्या से गुणा होता है:

प्रणाली का त्वरण खाया * इसके विन्यास को बदलना गति से निर्धारित करना और भी कठिन है। त्वरण लागू प्रयास की गुणवत्ता का एक अच्छा संकेतक है (चित्र 6)।

"आंदोलन के दौरान औसत त्वरण, विशेष रूप से उन मामलों में जब यह संकेत बदलता है, आमतौर पर निर्धारित नहीं किया जाता है, क्योंकि यह आंदोलन के विवरण (विवरण) को पर्याप्त रूप से चिह्नित नहीं करता है।

गतिशील विशेषताएं

बलों की कार्रवाई के तहत एक व्यक्ति और उसके द्वारा चले गए शरीर की सभी गति परिमाण और गति की दिशा में बदल जाती है। आंदोलनों के तंत्र को प्रकट करने के लिए (उनकी घटना के कारण और उनके परिवर्तन के पाठ्यक्रम), गतिशील विशेषताओं की जांच की जाती है। इनमें जड़त्वीय विशेषताएं (मानव शरीर की विशेषताएं और इसके द्वारा स्थानांतरित किए गए शरीर), शक्ति (शरीर के अंगों और अन्य निकायों की बातचीत की विशेषताएं) और ऊर्जा (जैव यांत्रिक प्रणालियों के प्रदर्शन में राज्य और परिवर्तन) शामिल हैं।

जड़त्वीय विशेषताएं

न्यूटन के पहले नियम में पिंडों की जड़ता की संपत्ति का पता चलता है: "प्रत्येक शरीर अपनी आराम की स्थिति या एक समान और रेक्टिलिनियर गति को तब तक बनाए रखता है जब तक कि बाहरी लागू बल इस स्थिति को बदल नहीं देते।" दूसरे शब्दों में, कोई भी पिंड अपनी गति तब तक बनाए रखता है जब तक कि उसे बलों द्वारा नहीं बदला जाता।

जड़ता की अवधारणा

कोई भी पिंड उसी तरह बाहरी प्रभावों के अभाव में गति को अपरिवर्तित रखता है। यह संपत्ति, जिसका कोई माप नहीं है, को जड़ता 1 कहा जाना प्रस्तावित है। विभिन्न निकाय अलग-अलग तरीकों से बलों की कार्रवाई के तहत गति बदलते हैं। इसलिए, उनकी इस संपत्ति का एक माप है: इसे जड़ता कहा जाता है। यह जड़ता है जो ब्याज की है जब यह मूल्यांकन करना आवश्यक है कि गति कैसे बदलती है।

जड़ता- भौतिक निकायों की संपत्ति, बलों की कार्रवाई के तहत समय के साथ गति में क्रमिक परिवर्तन में प्रकट होती है।

वास्तविक परिस्थितियों में गति को अपरिवर्तित रखना (आंदोलन की तरह जड़ता से) केवल तभी संभव है जब शरीर पर लागू सभी बाहरी बल परस्पर संतुलित हों। अन्य मामलों में, असंतुलित बाहरी ताकतें शरीर की गति को उसकी जड़ता के माप के अनुसार बदल देती हैं।

शरीर का द्रव्यमान

शरीर का द्रव्यमान- अनुवाद गति के दौरान शरीर की जड़ता का एक उपाय है। इसे लागू बल के परिमाण और इसके कारण होने वाले त्वरण के अनुपात से मापा जाता है।

यहां शरीर द्रव्यमान का मापन न्यूटन के दूसरे नियम पर आधारित है: "गति में परिवर्तन सीधे बाहर से कार्य करने वाले बल के समानुपाती होता है और उस दिशा में होता है जिसमें यह बल लगाया जाता है।"

एक पिंड का द्रव्यमान पिंड के पदार्थ की मात्रा पर निर्भर करता है और इसकी संपत्ति की विशेषता है - वास्तव में लागू बल इसकी गति को कैसे बदल सकता है। समान बल 1 अधिक द्रव्यमान वाले पिंड की तुलना में कम द्रव्यमान वाले पिंड के लिए अधिक त्वरण का कारण बनेगा।

आंदोलनों का अध्ययन करते समय, न केवल द्रव्यमान के परिमाण को ध्यान में रखना आवश्यक होता है, बल्कि, जैसा कि वे कहते हैं, शरीर में इसका वितरण 2 । शरीर के द्रव्यमान के केंद्र का स्थान शरीर में भौतिक बिंदुओं के वितरण को इंगित करता है।

एक बिल्कुल कठोर पिंड में तीन बिंदु होते हैं जिनकी स्थिति मेल खाती है: द्रव्यमान का केंद्र, जड़ता का केंद्र और गुरुत्वाकर्षण का केंद्र। हालाँकि, ये पूरी तरह से अलग अवधारणाएँ हैं। सीएम में, बलों की दिशाएं प्रतिच्छेद करती हैं, जिनमें से कोई भी शरीर की अनुवाद गति का कारण बनता है। द्रव्यमान वाले भौतिक बिंदु ऐसे बलों की क्रिया की रेखा के सापेक्ष समान रूप से स्थित होते हैं, और इसलिए कोई घूर्णी गति नहीं होती है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि यदि पिंड के भौतिक बिंदु, जिनमें द्रव्यमान हैं, को इस रेखा से विपरीत दिशाओं में समान दूरी पर ले जाया जाता है, तो द्रव्यमान के केंद्र की स्थिति इससे नहीं बदलेगी। नतीजतन, "द्रव्यमान के केंद्र" की अवधारणा शरीर में भौतिक बिंदुओं के वितरण को पूरी तरह से प्रतिबिंबित नहीं करती है। जड़ता के केंद्र की अवधारणाओं (सभी काल्पनिक जड़ता बलों के परिणामी के आवेदन के बिंदु के रूप में) और गुरुत्वाकर्षण के केंद्र (सभी गुरुत्वाकर्षण बलों के परिणाम के आवेदन के बिंदु के रूप में) पर बाद में विचार किया जाएगा।

शरीर की जड़ता का क्षण

शरीर की जड़ता का क्षण- घूर्णी गति के दौरान शरीर की जड़ता का एक उपाय है। अक्ष के परितः पिंड का जड़त्व आघूर्ण पिंड के सभी भौतिक बिंदुओं के द्रव्यमानों के गुणनफल और उनकी दूरियों के वर्गों के योग के बराबर होता है।

निकायों की एक विकृत प्रणाली में, जब इसके हिस्से रोटेशन की धुरी से दूर चले जाते हैं, तो सिस्टम की जड़ता का क्षण बढ़ जाता है। दूरी के वर्ग के अनुपात में रोटेशन की धुरी से शरीर के अंगों की दूरी के साथ जड़त्वीय प्रतिरोध बढ़ता है। चूंकि शरीर में भौतिक बिंदु रोटेशन की धुरी से अलग-अलग दूरी पर स्थित हैं, इसलिए कई समस्याओं के लिए "त्रिज्या की त्रिज्या" की अवधारणा को पेश करना सुविधाजनक है।

गाइरेशन का शरीर त्रिज्या- यह किसी दिए गए पिंड की विभिन्न अक्षों के बारे में जड़ता का तुलनात्मक माप है। इसे जड़ता के क्षण (किसी दिए गए अक्ष के सापेक्ष) के शरीर के द्रव्यमान के अनुपात के वर्गमूल द्वारा मापा जाता है:

"इस तरह से मापे गए द्रव्यमान को निष्क्रिय कहा जाता है, वजन-भारी द्वारा मापा जाता है। वे मात्रात्मक रूप से एक दूसरे के बराबर होते हैं और केवल उनके निर्धारित तरीकों में भिन्न होते हैं।

2 चूँकि पिंड का द्रव्यमान स्वयं पदार्थ नहीं है, बल्कि उसका गुण है, इसलिए, सख्ती से कहा जाए तो, यह न तो हिलता है और न ही वितरित होता है; जिन निकायों में द्रव्यमान होता है; द्रव्यमान वाले पिंड के कण (भौतिक बिंदु) वितरित किए जाते हैं।

आनुभविक रूप से शरीर की जड़ता के क्षण को पाकर, जड़ता की त्रिज्या की गणना करना संभव है, जिसका मूल्य किसी दिए गए अक्ष के सापेक्ष शरीर में भौतिक बिंदुओं के वितरण की विशेषता है। यदि आप मानसिक रूप से शरीर के सभी भौतिक बिंदुओं को अक्ष से समान दूरी पर रखते हैं, तो आपको एक खोखला सिलेंडर मिलता है। ऐसे बेलन की त्रिज्या, जिसका जड़त्व आघूर्ण अध्ययनाधीन पिण्ड के जड़त्व आघूर्ण के बराबर होता है, जड़त्व की त्रिज्या के बराबर होता है। यह आपको रोटेशन के विभिन्न अक्षों के सापेक्ष शरीर द्रव्यमान के विभिन्न वितरणों की तुलना करने की अनुमति देता है। विभिन्न अक्षों के सापेक्ष एक पिंड की जड़ता पर विचार करते समय यह सुविधाजनक है।

गति को समझने के लिए जड़त्व के क्षण को जानना बहुत महत्वपूर्ण है, हालांकि विशिष्ट मामलों में इस मात्रा का सटीक मात्रात्मक निर्धारण अक्सर मुश्किल होता है।

शक्ति विशेषताओं

यह ज्ञात है कि एक शरीर की गति उस पर लागू एक ड्राइविंग बल की कार्रवाई के तहत हो सकती है, और एक ड्राइविंग बल के बिना (जड़ता द्वारा), जब केवल एक ब्रेकिंग बल लगाया जाता है। ड्राइविंग बल हमेशा लागू नहीं होते हैं; ब्रेकिंग बलों के बिना, कोई आंदोलन नहीं होता है।

नगर बजटीय शिक्षण संस्थान

"माध्यमिक विद्यालय नंबर 4 के नाम पर। वी.वी.बियांची»

बायस्क शहर, अल्ताई क्षेत्र

कार्यक्रम

भौतिकी में वैकल्पिक पाठ्यक्रम

"भौतिक विज्ञान। मानवीय। स्वास्थ्य"

9वीं कक्षा के छात्रों के लिए

भौतिकी शिक्षक, एमबीओयू "माध्यमिक विद्यालय नंबर 4 के नाम पर। वी.वी.बियांची»

बायस्क, अल्ताई क्षेत्र

बियस्क

2012-2013

व्याख्यात्मक नोट

भौतिकी में वैकल्पिक पाठ्यक्रम के कार्यक्रम के लिए

"भौतिक विज्ञान। मानवीय। स्वास्थ्य"

वैकल्पिक पाठ्यक्रम "भौतिकी। मानवीय। स्वास्थ्य"

भौतिकी में बुनियादी कार्यक्रम के विषयों को गहन और विस्तारित करने के लिए प्रदान करता है और 9 वीं कक्षा के छात्रों के लिए अभिप्रेत है जो शिक्षा के एक और प्राकृतिक विज्ञान प्रोफ़ाइल का चयन करते हैं और पॉलिटेक्निक विज्ञान के क्षेत्र में अपने स्वयं के आगे के शैक्षिक प्रक्षेपवक्र का निर्माण करते हैं।

वैकल्पिक पाठ्यक्रम MBOU "माध्यमिक विद्यालय संख्या 4 के पाठ्यक्रम का हिस्सा है जिसका नाम वी.वी. बियांकी" और प्रशिक्षण पाठ्यक्रमों और विषयों के कार्यक्रमों को लागू करने की कार्यप्रणाली को ध्यान में रखते हुए दर्शाता है:

राज्य शैक्षिक मानकों के संघीय घटकों की आवश्यकताएं;

शैक्षिक कार्यक्रमों की अनिवार्य न्यूनतम सामग्री;

छात्रों के लिए शैक्षिक सामग्री की अधिकतम राशि;

स्नातकों के प्रशिक्षण के स्तर के लिए आवश्यकताएं;

स्कूल पाठ्यक्रम द्वारा निर्धारित अध्ययन के घंटों की मात्रा।

पाठ्यक्रम 35 घंटे (प्रति सप्ताह 1 पाठ) के लिए डिज़ाइन किया गया है।

प्रासंगिकता और नवीनता

आधुनिक स्कूल में अध्ययन किए गए भौतिकी के दौरान, किसी व्यक्ति की विशेषता वाले भौतिक मापदंडों पर लगभग कोई ध्यान नहीं दिया जाता है। हालांकि, जीवित जीवों में होने वाली प्रक्रियाओं के मॉडलिंग के संबंध में, प्रौद्योगिकी में, बायोनिक जैसे आधुनिक विज्ञान के विकास के संबंध में, छात्र तेजी से मानव भौतिकी के अध्ययन में रुचि दिखा रहे हैं।

दूसरी ओर, एक साधारण शहर के क्लिनिक में भी, प्रत्येक व्यक्ति को अपने शरीर की जांच के लिए बड़ी संख्या में शारीरिक तरीकों का सामना करना पड़ता है। उदाहरण के लिए, रक्तचाप को मापा जाता है, हृदय की बायोपोटेंशियल दर्ज की जाती है, रोगों का फिजियोथेरेप्यूटिक उपचार विभिन्न उपकरणों का उपयोग करके किया जाता है जो विद्युत चुम्बकीय विकिरण की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन करते हैं।

कई परिवारों में, चिकित्सा उपकरण दिखाई दिए हैं जो उन्हें स्वतंत्र रूप से अपने शरीर के छोटे नैदानिक ​​​​अध्ययन (दबाव का निर्धारण, किसी व्यक्ति के रक्त में शर्करा, आदि) का संचालन करने की अनुमति देते हैं।

इस वैकल्पिक पाठ्यक्रम का कार्यक्रम छात्रों को भौतिक कानूनों के आधार पर जीवित जीवों में होने वाली व्यक्तिगत प्रक्रियाओं का अध्ययन करके मानव भौतिकी के क्षेत्र में अपने ज्ञान का विस्तार करने की अनुमति देगा। यह कारण और प्रभाव संबंधों को स्थापित करने में मदद करेगा जो चेतन और निर्जीव प्रकृति में मौजूद हैं, न केवल भौतिकी में, बल्कि अन्य विज्ञानों में भी, विशेष रूप से जीव विज्ञान में रुचि पैदा करते हैं।

वैकल्पिक पाठ्यक्रम छात्रों को एक छात्र के स्वास्थ्य स्थान के निर्माण पर भी केंद्रित करता है, जो उसके सभी अंगों और प्रणालियों के सामंजस्यपूर्ण संपर्क की अभिव्यक्ति है, पर्यावरण के साथ गतिशील संतुलन और खुद को आरामदायक कल्याण की स्थिति में प्रकट करता है। यह स्वास्थ्य-बचत प्रक्रियाओं के कुछ तरीकों को प्रकट करने की अनुमति देगा जो शरीर का समर्थन कर सकते हैं और अपने स्वयं के स्वास्थ्य की जिम्मेदारी ले सकते हैं, व्यक्तिगत संसाधनों का उपयोग कर सकते हैं।

कार्यक्रम को इस तरह से डिजाइन किया गया है कि इस पाठ्यक्रम के अध्ययन के दौरान, छात्र न केवल अपनी शैक्षिक आवश्यकताओं को पूरा करेंगे, बल्कि अनुसंधान कौशल भी हासिल करेंगे, चिकित्सा और जैविक उपकरणों पर संक्षिप्त डेटा से परिचित होंगे, पेशेवर मामलों में अपनी दक्षताओं का विस्तार करेंगे। आत्मनिर्णय, और भविष्य में अधिक सार्थक अध्ययन के लिए शैक्षिक प्रेरणा का निर्माण।

यह प्रत्येक छात्र को एक आधुनिक व्यक्ति की बुनियादी दक्षताओं का विस्तार करने की अनुमति देगा: सूचनात्मक (समस्याओं को हल करने के लिए खोज, विश्लेषण, परिवर्तन, जानकारी लागू करने की क्षमता); संचारी (अन्य लोगों के साथ सहयोग करने की क्षमता); स्व-संगठन (लक्ष्य निर्धारित करने, योजना बनाने, स्वास्थ्य का जिम्मेदारी से इलाज करने की क्षमता); स्व-शिक्षा (जीवन भर अपने स्वयं के शैक्षिक प्रक्षेपवक्र को डिजाइन और कार्यान्वित करने की इच्छा)।

इस वैकल्पिक पाठ्यक्रम का अध्ययन करते समय, शिक्षा में आधुनिक प्रवृत्ति को लागू करना संभव हो जाता है, जिसमें यह तथ्य होता है कि शिक्षा के लक्ष्य से विषय सामग्री को आत्मसात करना छात्र के ऐसे भावनात्मक, सामाजिक और बौद्धिक विकास का साधन बन जाता है, जो सीखने से स्व-शिक्षा में संक्रमण सुनिश्चित करता है।

कक्षाओं की प्रणाली और रूप को इस तरह से चुना जाता है कि यह वर्तमान स्तर पर शिक्षक के सामने आने वाली समस्या को हल करने में मदद करे: बच्चे को संज्ञानात्मक गतिविधि की ऐसी तकनीकों को सिखाने के लिए, किसी भी रूप और प्रकार में नए ज्ञान में महारत हासिल करने की क्षमता, ताकि वह जल्दी और सबसे महत्वपूर्ण रूप से प्राप्त जानकारी को उच्च गुणवत्ता के साथ संसाधित कर सके। फिर विभिन्न प्रकार के कार्यों (और असाइनमेंट) को हल करते समय इसे व्यवहार में लागू करें, व्यक्तिगत जिम्मेदारी और सीखने की प्रक्रिया में भागीदारी महसूस करें, अपने आप को आगे के व्यावहारिक कार्य और सतत शिक्षा के लिए तैयार करें।

वैकल्पिक पाठ्यक्रम पेशेवर आत्मनिर्णय और उनके आगे के शैक्षिक और व्यावसायिक मार्ग को चुनने के लिए प्रत्येक छात्र के अधिकार को सुनिश्चित करने पर भी केंद्रित है।

कक्षाओं का संचालन करते समय, पाठ्यक्रम के विषयों को जीव विज्ञान और मानव शरीर रचना विज्ञान के विषयों के साथ जोड़ा जा सकता है, लेकिन मुख्य विषय क्षेत्र भौतिकी है।

वैकल्पिक पाठ्यक्रम के लक्ष्य और उद्देश्य। अपेक्षित परिणाम।

पाठ्यक्रम के मुख्य उद्देश्य:

एक प्राकृतिक विज्ञान प्रोफ़ाइल की एक सचेत पसंद के लिए एक ओरिएंटेशनल और प्रेरक आधार का निर्माण, ताकि छात्र आगे की शिक्षा के लिए अपनी पसंद में खुद को स्थापित कर सके या इसे मना कर सके;

चिकित्सा में भौतिक कानूनों को लागू करने के मुख्य तरीकों से परिचित होना, आधुनिक चिकित्सा प्रौद्योगिकी में संज्ञानात्मक रुचि विकसित करना;

छात्रों को प्रकृति के नियमों की एकता, एक जीवित जीव के लिए भौतिकी के नियमों की प्रयोज्यता, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के आशाजनक विकास को दिखाएं, और यह भी दिखाएं कि व्यावसायिक गतिविधि के किन क्षेत्रों में अर्जित ज्ञान उनके लिए उपयोगी होगा;

संज्ञानात्मक गतिविधि और स्वतंत्रता विकसित करने के लिए, आत्म-विकास और आत्म-सुधार की इच्छा;

शिक्षा की गुणवत्ता में सुधार के लिए शर्तों में से एक के रूप में अपने स्वयं के स्वास्थ्य को बनाए रखने के वैलेलॉजिकल पहलुओं के व्यक्तिगत प्रक्षेपवक्र पर विचार करें।

यह वैकल्पिक पाठ्यक्रम निम्नलिखित कार्यों को हल करता है:

भौतिक दुनिया और प्रकृति के वैज्ञानिक ज्ञान के तरीकों के बारे में ज्ञान को गहरा करना, जिसका एक अभिन्न अंग स्वयं मनुष्य है;

ज्ञान के व्यावहारिक अनुप्रयोग की प्रक्रिया में छात्रों के संज्ञानात्मक हितों, बौद्धिक और रचनात्मक क्षमताओं का विकास, भौतिकी में कौशल, सूचना के विभिन्न स्रोतों का उपयोग करके ज्ञान का स्वतंत्र अधिग्रहण;

विषय में रुचि के विकास के माध्यम से, पेशेवर गतिविधि के क्षेत्र में छात्रों की पसंद को प्रभावित करते हैं, आगे की शिक्षा में पसंद के कार्यान्वयन के लिए आंतरिक प्रेरणा के गठन में योगदान करते हैं;

छात्रों की रचनात्मक क्षमताओं के निर्माण और विकास के लिए परिस्थितियाँ बनाना, समूह में काम करने की क्षमता, चर्चा करना, उनकी बात का बचाव करना, भौतिकी का अध्ययन करने में रुचि और एक शारीरिक प्रयोग करना।

इस वैकल्पिक पाठ्यक्रम के अपेक्षित परिणाम हैं:

भौतिक घटनाओं और कानूनों की एक विस्तृत श्रृंखला का विचार प्राप्त करना, जिसके लिए एक स्वस्थ मानव शरीर सामान्य रूप से कार्य करता है;

अपने स्वयं के स्वास्थ्य को बनाए रखने की संस्कृति को बढ़ावा देना, एक स्वस्थ जीवन शैली को बढ़ावा देना;

कुछ चिकित्सा उपकरणों से परिचित होना जिनका उपयोग विभिन्न रोगों के निदान और उपचार के लिए किया जाता है;

संज्ञानात्मक हितों, बौद्धिक और रचनात्मक क्षमताओं, संचार गुणों का विकास;

आगे की शिक्षा की रूपरेखा के संबंध में छात्र का सचेत आत्मनिर्णय।

पाठ्यक्रम के अंत में, छात्रों को पता होना चाहिए:

भौतिक नियम जिनका उपयोग मानव शरीर के अंदर होने वाली प्रक्रियाओं को समझाने के लिए किया जा सकता है;

भौतिकी के नियमों के संदर्भ में आपके शरीर की विशेषताएं;

किसी व्यक्ति के स्वास्थ्य की स्थिति निर्धारित करने और अपने शरीर को स्वतंत्र सहायता प्रदान करने के लिए आवश्यक चिकित्सा उपकरण।

पाठ्यक्रम पूरा होने पर, छात्रों को सक्षम होना चाहिए:

विभिन्न उपकरणों, स्रोतों के साथ काम करें, स्वतंत्र रूप से नए ज्ञान की तलाश करें और प्राप्त करें, नई जानकारी का विश्लेषण और मूल्यांकन करें;

घटनाओं का अनुकरण करें, आवश्यक उपकरणों का चयन करें, उनकी मदद से माप करें, निर्देशों के अनुसार काम करें;

टेबल, ग्राफ, छोटी परियोजनाओं के रूप में जानकारी प्रस्तुत करना;

गतिविधियों के परिणामों पर चर्चा करें, निष्कर्ष निकालें, चर्चाओं में भाग लें;

अपने स्वयं के स्वास्थ्य के लिए जिम्मेदार बनें और इसे मजबूत और बनाए रखने के कौशल सीखें।

शैक्षिक और विषयगत योजना।

पाठ्यक्रम प्राथमिक विद्यालय में छात्रों द्वारा प्राप्त भौतिकी में ज्ञान, कौशल और क्षमताओं, उन्नत शिक्षा के तत्वों के साथ व्यावहारिक अनुभव पर आधारित है। लेकिन पाठ्यक्रम की सामग्री बुनियादी भौतिकी पाठ्यक्रम से गुणात्मक रूप से भिन्न है। पाठों में, भौतिकी के नियमों को मुख्य रूप से निर्जीव वस्तुओं पर माना जाता है। हालांकि, यह बहुत महत्वपूर्ण है कि छात्र धीरे-धीरे यह विश्वास विकसित करें कि घटना का कारण संबंध सार्वभौमिक है और यह कि हमारे आसपास की दुनिया में और साथ ही मानव शरीर के अंदर होने वाली सभी घटनाएं परस्पर जुड़ी हुई हैं।

विषय

मात्रा

घंटे

व्याख्यान

अभ्यास

सेमिनार

परिचय

एंथ्रोपोमेट्री और भौतिकी।

मानव शरीर के मापदंडों का निर्धारण

3-4.

नज़र। एक ऑप्टिकल प्रणाली के रूप में आंख।

दृश्य हानि और उनका उन्मूलन।

6-7.

मानव शरीर में लीवर।

आर्थोपेडिक्स में सरल तंत्र।

मानव संतुलन।

रक्तचाप और इसके मापन के लिए उपकरण।

वाहिकाओं के माध्यम से रक्त और लसीका का प्रवाह।

कार्डियोलॉजी में भौतिक नींव

13-14

ध्वनि तरंगें और मानव श्रवण।

मानव भाषण और श्रवण की भौतिक नींव।

एक जीवित जीव का थर्मोरेग्यूलेशन

औद्योगिक और घरेलू वातावरण में आर्द्रता और इसके विनियमन की भूमिका

मनुष्य का कार्य और शक्ति। एर्गोमेट्री

उत्पादों का ऊर्जा मूल्य (कैलोरी सामग्री)।

20-21.

एक्स-रे और चिकित्सा में उनका अनुप्रयोग।

22-23.

विद्युत और चुंबकीय घटनाएं और स्वास्थ्य।

मानव जीवन पर चुम्बकों का प्रभाव।

मानव स्वास्थ्य के लिए चुंबक का उपयोग।

पॉलीक्लिनिक के फिजियोथेरेपी कक्ष का भ्रमण।

27-30.

स्वस्थ जीवन शैली।

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र और मानव स्वास्थ्य।

सेलुलर संचार और मानव स्वास्थ्य

पर्सनल कंप्यूटर और मानव स्वास्थ्य

घरेलू बिजली के उपकरण और मानव स्वास्थ्य।

रोगों के निदान में रेडियोधर्मी समस्थानिकों की विधि

कंप्यूटेड टोमोग्राफी भौतिकविदों और चिकित्सकों की एक आधुनिक उपलब्धि है।

33-34.

अंतिम सम्मेलन।

संक्षेप।

कुल

पाठ्यक्रम कार्यक्रम

परिचय

मानव स्वास्थ्य या मानव शरीर के कामकाज के संबंध में चर्चा की जा सकने वाली भौतिक घटनाओं के स्पेक्ट्रम की पूरी चौड़ाई को दर्शाने वाला एक सिंहावलोकन व्याख्यान: ऑप्टिकल, मैकेनिकल, थर्मल, इलेक्ट्रिकल, चुंबकीय और अन्य घटनाएं।

किसी व्यक्ति के ऑप्टिकल पैरामीटर

प्रकाश का सीधा प्रसार। परावर्तन और अपवर्तन के नियम। लेंस। लेंस में एक छवि बनाना। मानव आंख एक जटिल ऑप्टिकल प्रणाली है। जानवरों की दुनिया के विभिन्न प्रतिनिधियों की आंखें। मुख्य दृश्य दोष: मायोपिया, हाइपरोपिया, दृष्टिवैषम्य, रंग अंधापन। चश्मा। अच्छी दृष्टि कैसे बनाए रखें: प्रकाश की स्थिति, इष्टतम दूरी और देखने का कोण, काम करने का सही तरीका और आराम।

प्रदर्शन:ऑप्टिकल बेंच, लेंस, दर्पण, अपवर्तक प्रिज्म।

व्यावहारिक कार्य:विभिन्न चश्मे में लेंस की फोकल लंबाई और ऑप्टिकल शक्ति का निर्धारण; दृश्य तीक्ष्णता का निर्धारण, लेंस में विभिन्न प्रकार की छवियों का अवलोकन।

: मानव ऑप्टिकल पैरामीटर।

किसी व्यक्ति के यांत्रिक पैरामीटर

तरल पदार्थ और ठोस ऊतकों का घनत्व जो एक व्यक्ति को बनाते हैं। जीवों में सरल तंत्र और उनका उद्देश्य। यांत्रिकी का "सुनहरा नियम"। मानव मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम और यांत्रिकी के नियम। किसी व्यक्ति को जोड़ों की आवश्यकता क्यों होती है? सबसे बड़ी विकृति की संभावना के संदर्भ में हड्डियों की संरचना। विभिन्न गतिविधियों में एक व्यक्ति द्वारा विकसित कार्य और शक्ति।

प्रदर्शन:ब्लॉक, गेट, कील, पेंच, लीवर, इच्छुक विमान और अन्य।

व्यावहारिक कार्य:बिजली मीटर का उपयोग करके मानव हाथ की मांसपेशियों की ताकत का निर्धारण; "प्रकोष्ठ-कंधे" प्रणाली में ताकत में लाभ की गणना; औसत अस्थि घनत्व का निर्धारण।

जानकारी के लिए स्वतंत्र खोज: मानव यांत्रिक पैरामीटर

इसके मापन के लिए दबाव और उपकरण

जीवों के जीवन में वायुमंडलीय दबाव की भूमिका। किसी व्यक्ति के अंदर दबाव कैसे बनता है। वायुमंडलीय दबाव और मानव कल्याण। उच्च और निम्न दबाव।

व्यावहारिक कार्य:डिवाइस का अध्ययन, संचालन के सिद्धांत और इसके निर्देशों के अनुसार एक मेडिकल टोनोमीटर का उपयोग करने के नियम, एक टोनोमीटर और एक फोनेंडोस्कोप का उपयोग करके रक्तचाप को मापना।

आभासी यात्रा:एक गर्म हवा के गुब्बारे में उड़ान।

जानकारी के लिए स्वतंत्र खोज: एक व्यक्ति समुद्र तल से विभिन्न ऊंचाइयों को कैसे सहन करता है?

एक जीवित जीव का थर्मोरेग्यूलेशन। वाहिकाओं के माध्यम से रक्त का प्रवाह।

जीवित प्रकृति में प्रसार प्रक्रियाएं। केशिका घटना। गीलापन चमड़े के बारे में सब कुछ - सबसे अच्छा "छत सामग्री"। परिवर्तनीय क्रॉस सेक्शन के पाइपों के माध्यम से द्रव गति के नियम। बर्नौली समीकरण। मानव शरीर में रक्त और लसीका वाहिकाओं की एक जटिल प्रणाली।

प्रदर्शन:ऑप्टिकल बेंच, चर क्रॉस-सेक्शन ट्यूब मॉडल।

व्यावहारिक कार्य:रक्त परीक्षण की परिभाषा रक्त के नमूने और विश्लेषण करने वाले एक चिकित्सा कर्मचारी के निमंत्रण के साथ व्यावहारिक कार्य करने की योजना बनाई गई है। अर्धचालक थर्मामीटर के साथ त्वचा के तापमान का मापन।

मानव रक्त के लाल रक्त ग्लोब्यूल्स लगभग 7*10 -6 मीटर के व्यास और 10 -6 मीटर की मोटाई वाले डिस्क होते हैं। प्रत्येक घन मिलीमीटर रक्त में इनमें से लगभग 5*10 6 डिस्क होते हैं।

a) यदि एक वयस्क के शरीर में 5 लीटर रक्त है, तो उसमें कितनी लाल रक्त कोशिकाएं हैं?

b) एक हीमोग्लोबिन अणु का द्रव्यमान लगभग 6.8 * 10 4 a.m.u है। एक लाल रक्त कणिका में हीमोग्लोबिन के कितने अणु होने चाहिए यदि हीमोग्लोबिन का घनत्व 1 kg/m 3 है और यदि हम यह मान लें कि रक्त कणिकाएँ पूरी तरह से हीमोग्लोबिन से बनी हैं?

2. एक फूस की छत, ढेर में घास के पानी के प्रतिरोध की व्याख्या कैसे करें?

3. रक्त पानी से अधिक चिपचिपा होता है। संवहनी प्रणाली के माध्यम से चलते समय, यह आंतरिक घर्षण के कारण प्रतिरोध का अनुभव करता है। बर्तन जितने पतले होते हैं, घर्षण उतना ही अधिक होता है और रक्तचाप उतना ही कम होता है। एक मिनट के भीतर, हृदय लगभग 4 लीटर रक्त को महाधमनी में बाहर निकाल देता है। महाधमनी में रक्त की गति 0.5 मीटर / सेकंड है, और केशिकाओं के माध्यम से - 0.5 मिमी / सेकंड। प्रतिरोध बल कितनी बार होता है जब रक्त महाधमनी के माध्यम से केशिकाओं के माध्यम से चलने वाले रक्त के प्रतिरोध बल से अधिक होता है, यदि दोनों मामलों के लिए रक्त आंदोलन के प्रतिरोध का गुणांक समान माना जाता है?

4. मानव शरीर के मापदंडों के बारे में जानकारी खोजना और व्यक्तिगत भौतिक पासपोर्ट भरना जारी रखें।

ध्वनि तरंगें और मानव श्रवण

प्रकृति में कंपन। ध्वनि और इसकी विशेषताएं। ध्वनि गुण। मानव स्वर तंत्र। जानवरों की दुनिया में आवाजें। मानव श्रवण यंत्र। इन्फ्रासाउंड और अल्ट्रासाउंड। मछली की जैव ध्वनिक। मानव स्वास्थ्य पर विभिन्न आवृत्तियों की ध्वनियों का प्रभाव।

प्रदर्शन:मेट्रोनोम, रेज़ोनेटर बॉक्स, तार वाले संगीत वाद्ययंत्र, मैकेनिकल वेव रेंज। दिल के काम की रिकॉर्डिंग का पुनरुत्पादन, दिल की आवाज़ की ग्राफिक रिकॉर्डिंग (फोनोकार्डियोग्राफी)।

व्यावहारिक कार्य:मानव श्रवण यंत्र की अधिकतम संवेदनशीलता का निर्धारण, शारीरिक गतिविधि से पहले मानव नाड़ी का निर्धारण और फोनेंडोस्कोप का उपयोग करके भार बढ़ाने के बाद। यदि संभव हो, तो फोनोकार्डियोग्राफी के लिए चिकित्सा कार्यालय की यात्रा की व्यवस्था करें।

1. प्रकार के कार्य: मानव कान की झिल्ली का क्षेत्रफल लगभग 0.65 सेमी 2 होता है। 20 डीबी की ध्वनि मात्रा पर, ध्वनि दबाव आयाम 20 एमएन/एम 2 है - यह एक बहुत ही शांत कमरे में ध्वनि पृष्ठभूमि है। कान के लिए दर्द सीमा 140 डीबी की मात्रा और 200 एन/एम 2 के ध्वनि दबाव आयाम पर होती है, और ईयरड्रम को यांत्रिक क्षति 160 डीबी की मात्रा और 2 केएन/एम 2 के ध्वनि दबाव आयाम पर होती है। इन मामलों में ध्वनि किस बल से कर्णपटल पर कार्य करती है?

2. गायकों की आवाज़ की आवृत्ति रेंज से परिचित होना:

फ़्रिक्वेंसी रेंज, हर्ट्ज

पुरुष: बास

80 - 350

मध्यम आवाज़

100 - 400

तत्त्व

130 -500

महिला: कॉन्ट्राल्टो

170 - 780

मेज़ो-सोप्रानो

200 - 900

सोप्रानो

250 - 1000

रंगतुरा सोप्रानो

13000

होमवर्क असाइनमेंट:रूस की "सुनहरी" आवाज़ें, उनकी आवृत्ति सीमा क्या है?

विद्युत चुम्बकीय विकिरण और चिकित्सा में उनका अनुप्रयोग

पराबैंगनी, अवरक्त और एक्स-रे विकिरण। वी. रोएंटजेन, जीवनी संबंधी डेटा। एक्स-रे की खोज। एक्स-रे विकिरण के गुण। निदान और उपचार के लिए दवा में आवेदन। फ्लोरोग्राफी नियमित रूप से करना क्यों आवश्यक है?

प्रदर्शन:एक्स-रे चित्र।

गृहकार्य:यदि संभव हो, तो निर्देशों के साथ संचालन के विद्युत और चुंबकीय सिद्धांत ("विटाफॉन", "एमएजी" और अन्य) के विभिन्न उपकरणों को ढूंढें, उन्हें स्कूल लाएं।

विद्युत और चुंबकीय घटनाएं और मानव स्वास्थ्य

शरीर के ऊतकों के विद्युत गुण। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र और आवेगों की दुनिया में मनुष्य। बायोक्यूरेंट्स, मस्तिष्क आवेग। आप इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज के साथ क्यों पुनर्जीवित हो सकते हैं? चिकित्सीय प्रयोजनों के लिए उच्च आवृत्ति कंपनों का उपयोग।

व्यावहारिक सबक:मानव त्वचा प्रतिरोध का निर्धारण; डिवाइस का अध्ययन, संचालन का सिद्धांत और उनके निर्देशों के अनुसार "होम डॉक्टर" श्रृंखला के उपकरणों का उपयोग करने के नियम।

कपड़ा

विशिष्ट विद्युत चालकता,

ओम -1 * एम -1

मस्तिष्कमेरु द्रव

सीरम

खून

माँसपेशियाँ

आंतरिक अंग

(2-3)*10 -1

मस्तिष्क और तंत्रिका ऊतक

0,07

वसा ऊतक

0,03

शुष्क त्वचा

10 -9

पॉलीक्लिनिक के फिजियोथेरेपी कक्ष का भ्रमण

विभिन्न प्रकार के फिजियोथेरेपी उपकरणों से परिचित होना, उनका उद्देश्य, संचालन के सिद्धांत, रोगों के प्रकार जिनके उपचार में उनका उपयोग किया जाता है, और बहुत कुछ। उपकरणों के साथ काम करते समय सुरक्षा सावधानियां।

गृहकार्य:एक संदेश, पोस्टर, प्रस्तुति या किसी अन्य दृश्य रूप में पाठ्यक्रमों में अध्ययन की गई जानकारी का पंजीकरण।

सूचना उदाहरण:

पृथ्वी के संयुक्त भौतिकी संस्थान के वैज्ञानिक। रूसी विज्ञान अकादमी के ओ यू श्मिट ने लोगों सहित जीवित जीवों की व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं पर विभिन्न प्रकृति (मुख्य रूप से विद्युत चुम्बकीय) के भौतिक क्षेत्रों के प्रभाव का अध्ययन किया। न्यूरस्थेनिया अक्सर सिरदर्द (माइग्रेन) और नींद की कमी के साथ होता है। सिरदर्द कैसे दूर करें?

उत्तर: यह त्वचा पर लगाए गए इलेक्ट्रोड के माध्यम से मस्तिष्क को विद्युत प्रवाह के स्पंदों के संपर्क में लाकर प्राप्त किया जा सकता है। विधि आपको कम करने की अनुमति देती है, और कभी-कभी रासायनिक दर्द निवारक के उपयोग को पूरी तरह से समाप्त कर देती है, रोगी को उनके दुष्प्रभावों से बचाती है। उदाहरण के लिए, स्काट तंत्र में, बारी-बारी से चालू दालों को रोगी के सिर पर लगे इलेक्ट्रोड के तीन जोड़े से बारी-बारी से आपूर्ति की जाती है। इसके कारण, दर्द उत्तेजना की नाकाबंदी के लिए जिम्मेदार लगभग सभी मस्तिष्क संरचनाएं प्रभावित होती हैं। पल्स आवृत्ति 400 - 1500 हर्ट्ज की सीमा में भिन्न होती है, और वर्तमान का आयाम 300 एमए तक पहुंच जाता है।

एक व्यक्ति अपने जीवन का लगभग एक तिहाई सपने में बिताता है। लोग पूरी नींद की कमी को भुखमरी की तुलना में बहुत कठिन सहते हैं, और जल्द ही मर जाते हैं। नींद की प्रक्रिया में, मस्तिष्क कोशिकाएं अपनी दक्षता बहाल करती हैं, सक्रिय रूप से पोषक तत्वों को अवशोषित करती हैं, और ऊर्जा जमा करती हैं। नींद मानसिक गतिविधि को बहाल करती है, ताजगी, जीवंतता की भावना पैदा करती है, ऊर्जा की वृद्धि का कारण बनती है। इसलिए, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के रोगों के इलाज के लिए इलेक्ट्रोस्लीप का उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग कम प्रदर्शन, बढ़ी हुई थकान, सिरदर्द और अनिद्रा के लिए किया जाता है।

स्वस्थ जीवन शैली

स्वस्थ भोजन। उचित नींद और जागने का पैटर्न। उचित व्यायाम। खेल। स्नान क्यों उपयोगी है? व्यक्तिगत स्वच्छता नियम। क्या बुरी आदतों से लड़ना संभव है? कौन सी आदतें हानिकारक मानी जाती हैं?

व्यावहारिक कार्य:एक स्वस्थ व्यक्ति (नाड़ी, श्वसन दर, दबाव, वजन) के मापदंडों का निर्धारण, शारीरिक गतिविधि (10 स्क्वैट्स) के बाद शरीर के धीरज और फिटनेस का निर्धारण, व्यक्तिगत शारीरिक पासपोर्ट जारी करना।

गृहकार्य:अपनी राय में पाठ्यक्रम के सबसे दिलचस्प पाठ को याद करें, इस विषय पर एक छोटी (2-3 मिनट) रिपोर्ट तैयार करें; प्रश्न का उत्तर दें - भौतिकी में इस वैकल्पिक पाठ्यक्रम के काम के दौरान मैंने भौतिकी में क्या नया सीखा? क्या एक अच्छे डॉक्टर या नर्स को इस विषय को जानने की जरूरत है? क्या आगे का शैक्षिक मार्ग चुनने में आपका निर्णय बदल गया है? ऐच्छिक पाठ्यक्रम कार्यक्रम में परिवर्तन या जोड़ने के लिए आप क्या सुझाव देंगे?

अंतिम सम्मेलन

भाषण - वैकल्पिक पाठ्यक्रम के परिणामों पर छात्रों के विचार। छात्रों द्वारा तैयार किए गए व्यक्तिगत प्रोजेक्ट देखें।

व्यक्तिगत भौतिक पासपोर्ट भरने के परिणामों का सारांश, अपने स्वयं के स्वास्थ्य को बनाए रखने की संस्कृति से संबंधित मुद्दों पर चर्चा करना।

ग्रन्थसूची

अलेक्सेवा एम.एन. भौतिकी - युवा। - एम .: ज्ञानोदय, 1980।

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पहले समूह में शामिल हैं: मानव शरीर के अलग-अलग हिस्सों का वजन, घनत्व, लोच का मापांक और शरीर के नरम और कठोर ऊतकों के कतरनी मापांक, ऊतकों में तनाव तरंगों का प्रसार वेग और उनकी विशिष्ट बाधाएं।[ ...]

व्युत्पन्न विशेषताओं का दूसरा समूह हैं: कंपन के सापेक्ष क्षीणन के संकेतक क्योंकि वे उत्तेजना के स्थान से शरीर के माध्यम से फैलते हैं, कंपन सतहों के साथ शरीर के संपर्क के क्षेत्र में इनपुट यांत्रिक बाधाओं की आवृत्ति विशेषताओं, किसी भी के लिए क्षणिक यांत्रिक nmedances शरीर की सतह पर बिंदु, शरीर संरचनाओं के प्राकृतिक कंपन की आवृत्ति। ...]

टिप्पणी। हाथ का वजन 0.6 किग्रा, प्रकोष्ठ 1.6 किग्रा, ऊपरी बांह 2.3 किग्रा।[ ...]

तालिका में। चित्र 4 मानव शरीर के अलग-अलग हिस्सों के वजन को दर्शाता है, कुल वजन के सापेक्ष और निरपेक्ष मूल्यों में, एन.एन. खावकिन, कोल्डमैन (हैरिस और क्रेड द्वारा उद्धृत, 1961) और वुडसन और कोनोवर (1968) के आंकड़ों के अनुसार औसत। उत्तरार्द्ध 175 सेमी की ऊंचाई और 70 किलो वजन वाले पुरुषों के लिए औसत का उल्लेख करता है।[ ...]

तालिका में। 6 समान साहित्यिक स्रोतों के अनुसार, शरीर के कोमल ऊतकों की कठोरता K और अपव्यय प्रतिरोध R में औसत परिवर्तन का संकेत तब दिया जाता है जब वे एक स्थिर भार की क्रिया के तहत विस्थापित होते हैं, जिसे 1 सेमी2 के क्षेत्र में संदर्भित किया जाता है।[ ...]

ये डेटा केवल दो विषयों पर फ्रेंक (हैरिस और क्रेड, 1961 में उद्धृत) द्वारा प्राप्त किए गए थे और रीडिंग के बिखराव की विशेषता थी। फिर भी, यह देखा जा सकता है कि भार के तहत जो ऊतक विस्थापन 5 मिमी से अधिक नहीं होता है, कठोरता के और प्रतिरोध आर लोड में परिवर्तन के साथ लगभग रैखिक रूप से बदलते हैं। 5 मिमी से अधिक के विस्थापन के साथ, शरीर के ऊतक अपने लोचदार-चिपचिपा गुणों की एक विशेषता गैर-रैखिकता प्रदर्शित करते हैं। [...]

मानव शरीर की यांत्रिक विशेषताओं के व्युत्पन्नों में से, हम पहले दोलनों के क्षीणन पर विचार करेंगे क्योंकि वे उत्तेजना के स्थान से शरीर के माध्यम से फैलते हैं। पहली बार, 50 हर्ट्ज की आवृत्ति के लिए इस क्षीणन का अध्ययन 1939 में वोकेवु द्वारा किया गया था।[ ...]

हमारे लिए, मानव शरीर के माध्यम से उनके प्रसार के दौरान दोलनों के क्षीणन का अध्ययन थोड़ा अलग पहलू में रुचि का था, अर्थात्, तलवों के माध्यम से कंपन की क्रिया के तहत विभिन्न आवृत्तियों के दोलनों के क्षीणन की विशेषताओं की तुलना करना। पैर या हथेलियाँ "स्थानीय" और "सामान्य" कंपनों की अवधारणाओं को स्पष्ट करने के लिए और ऑसिलेटरी मूवमेंट द्वारा कवर किए गए ग्रहणशील क्षेत्र के आकार को निर्धारित करने के लिए।[ ...]

हमने 10 व्यावहारिक रूप से स्वस्थ पुरुषों (प्रत्येक में दस प्रयोग) पर 8 से 125 हर्ट्ज की आवृत्ति रेंज में और पैरों और हथेलियों पर कंपन की क्रिया के तहत अध्ययन किया। यांत्रिक कंपन स्टैंड VUS-70/200 कंपन स्रोत के रूप में कार्य करता है। सब्जेक्ट या तो स्टैंड प्लेटफॉर्म पर खड़ा था, या, इसके बाहर होने के कारण, प्लेटफॉर्म से जुड़े वाइब्रेटिंग हैंडल पर ऊपर से नीचे तक दबाया गया, पॉइंटर डिवाइस पर सेट प्रेसिंग फोर्स पर नियंत्रण का प्रयोग किया गया। शरीर के निश्चित बिंदुओं पर हड्डी के उभार के खिलाफ परीक्षक के हाथ से दबाए गए 30-ग्राम सेंसर के साथ ब्रुएल एंड कंपनी द्वारा निर्मित उपकरणों को मापकर कंपन का प्रसार दर्ज किया गया था। कंपन वेग के मापा स्तरों को मानक विचलन के निर्धारण के साथ औसत किया गया था, जो ± 2-5 डीबी के भीतर उतार-चढ़ाव करता था।[ ...]

हमने संपर्क के क्षेत्र में समान स्तर की कंपन गति की स्थितियों के तहत समान बिंदुओं पर - विषयों के कंधे पर कंपन की तीव्रता को मापकर हाथ के ऊतकों द्वारा कंपन की चालकता पर मांसपेशियों के तनाव के प्रभाव का अध्ययन किया। कंपन सतह के साथ, लेकिन हैंडल पर विभिन्न दबावों के साथ।[ ...]

इस अध्याय के लिए तालिकाएँ: