Untuk mengevaluasi sifat kinerja produk dan menentukan karakteristik fisik dan mekanik bahan, berbagai instruksi, GOST, dan dokumen peraturan dan konsultasi lainnya digunakan. Metode pengujian penghancuran seluruh rangkaian produk atau sampel dari jenis bahan yang sama juga direkomendasikan. Ini bukan metode yang sangat ekonomis, tetapi efektif.

Karakterisasi

Karakteristik utama dari sifat mekanik bahan adalah sebagai berikut.

1. Kekuatan tarik atau kekuatan tarik - gaya tegangan yang ditetapkan pada beban tertinggi sebelum penghancuran sampel. Karakteristik mekanik dari kekuatan dan plastisitas bahan menggambarkan sifat padatan untuk menahan perubahan bentuk dan kehancuran yang tidak dapat diubah di bawah pengaruh beban eksternal.

2. Tegangan disebut kondisional ketika deformasi residual mencapai 0,2% dari panjang sampel. Ini adalah tegangan terkecil sementara sampel terus berubah bentuk tanpa peningkatan tegangan yang nyata.

3. Batas kekuatan jangka panjang disebut tegangan terbesar, pada temperatur tertentu, menyebabkan hancurnya sampel selama waktu tertentu. Penentuan karakteristik mekanik bahan dipandu oleh unit utama kekuatan jangka panjang - kehancuran terjadi pada 7.000 derajat Celcius dalam 100 jam.

4. Batas mulur bersyarat adalah tegangan yang menyebabkan pada suhu tertentu untuk waktu tertentu dalam sampel, perpanjangan tertentu, serta laju mulur. Batasnya adalah deformasi logam selama 100 jam pada 7.000 derajat Celcius sebesar 0,2%. Creep adalah tingkat deformasi tertentu dari logam di bawah beban konstan dan suhu tinggi untuk waktu yang lama. Tahan panas adalah ketahanan suatu bahan terhadap patah dan mulur.

5. Batas daya tahan adalah nilai tertinggi dari tegangan siklus ketika kegagalan kelelahan tidak terjadi. Jumlah siklus pembebanan dapat diberikan atau sewenang-wenang, tergantung pada bagaimana pengujian mekanis bahan direncanakan. Karakteristik mekanik meliputi kelelahan dan daya tahan material. Di bawah aksi beban dalam siklus, kerusakan menumpuk, retakan terbentuk, yang mengarah ke kehancuran. Ini adalah kelelahan. Dan sifat ketahanan lelah adalah daya tahan.

Ketegangan dan kompresi

Bahan yang digunakan dalam praktek rekayasa dibagi menjadi dua kelompok. Yang pertama adalah plastis, untuk penghancuran di mana deformasi sisa yang signifikan harus muncul, yang kedua rapuh, runtuh pada deformasi yang sangat kecil. Secara alami, pembagian seperti itu sangat sewenang-wenang, karena setiap bahan, tergantung pada kondisi yang dibuat, dapat berperilaku rapuh dan ulet. Itu tergantung pada sifat dari keadaan stres, pada suhu, pada laju regangan dan faktor lainnya.

Karakteristik mekanik bahan dalam tarik dan tekan fasih untuk bahan ulet dan rapuh. Misalnya baja ringan diuji tarik, sedangkan besi tuang diuji tekan. Besi cor rapuh, baja ulet. Bahan rapuh memiliki kekuatan tekan yang lebih besar, sedangkan deformasi tarik lebih buruk. Plastik memiliki karakteristik mekanik yang kurang lebih sama dari bahan dalam kompresi dan ketegangan. Namun, ambang batas mereka masih ditentukan oleh peregangan. Metode inilah yang dapat lebih akurat menentukan karakteristik mekanik bahan. Diagram tegangan dan kompresi disajikan dalam ilustrasi untuk artikel ini.

Kerapuhan dan plastisitas

Apa itu plastisitas dan kerapuhan? Yang pertama adalah kemampuan untuk tidak runtuh, menerima deformasi sisa dalam jumlah besar. Properti ini sangat menentukan untuk operasi teknologi yang paling penting. Membungkuk, menggambar, menggambar, mencap dan banyak operasi lainnya bergantung pada karakteristik plastisitas. Bahan ulet termasuk tembaga anil, kuningan, aluminium, baja ringan, emas, dan sejenisnya. Perunggu dan duralumin jauh lebih sedikit plastik. Hampir semua baja paduan memiliki sifat ulet yang sangat lemah.

Karakteristik kekuatan bahan plastik dibandingkan dengan kekuatan luluh, yang akan dibahas di bawah ini. Sifat getas dan plastisitas sangat dipengaruhi oleh temperatur dan kecepatan pembebanan. Ketegangan cepat membuat bahan rapuh, sedangkan tegangan lambat membuatnya ulet. Misalnya, kaca adalah bahan yang rapuh, tetapi dapat menahan beban jangka panjang jika suhunya normal, yaitu menunjukkan sifat plastisitas. A ulet, namun, di bawah beban kejut yang tajam, ia memanifestasikan dirinya sebagai bahan yang rapuh.

Metode Osilasi

Karakteristik fisik dan mekanik bahan ditentukan oleh eksitasi longitudinal, lentur, torsi dan lainnya, bahkan lebih kompleks, dan tergantung pada ukuran sampel, bentuk, jenis penerima dan exciter, metode pengikatan dan skema untuk penerapan dinamis. beban. Produk berukuran besar juga dapat diuji menggunakan metode ini, jika metode penerapan dalam metode penerapan beban, eksitasi getaran dan pendaftarannya berubah secara signifikan. Metode yang sama digunakan untuk menentukan karakteristik mekanik bahan ketika diperlukan untuk menilai kekakuan struktur berukuran besar. Namun, metode ini tidak digunakan untuk penentuan lokal karakteristik material dalam suatu produk. Penerapan praktis dari teknik ini hanya mungkin jika dimensi geometris dan kerapatan diketahui, bila memungkinkan untuk memasang produk pada penyangga, dan pada produk itu sendiri - transduser, kondisi suhu tertentu diperlukan, dll.

Misalnya, ketika mengubah rezim suhu, satu atau lain perubahan terjadi, karakteristik mekanik bahan menjadi berbeda ketika dipanaskan. Hampir semua benda mengembang dalam kondisi ini, yang memengaruhi strukturnya. Setiap benda memiliki karakteristik mekanis tertentu dari bahan penyusunnya. Jika karakteristik ini tidak berubah ke segala arah dan tetap sama, benda seperti itu disebut isotropik. Jika karakteristik fisik dan mekanik bahan berubah - anisotropik. Yang terakhir adalah fitur karakteristik dari hampir semua bahan, hanya pada tingkat yang berbeda. Tetapi ada, misalnya, baja, di mana anisotropi sangat kecil. Ini paling menonjol dalam bahan-bahan alami seperti kayu. Dalam kondisi produksi, karakteristik mekanis bahan ditentukan melalui kontrol kualitas, di mana berbagai GOST digunakan. Perkiraan heterogenitas diperoleh dari pemrosesan statistik ketika hasil pengujian dirangkum. Sampel harus banyak dan dipotong dari desain tertentu. Metode memperoleh karakteristik teknologi ini dianggap cukup melelahkan.

metode akustik

Ada banyak metode akustik untuk menentukan sifat mekanik bahan dan karakteristiknya, dan semuanya berbeda dalam cara input, penerimaan, dan pendaftaran osilasi dalam mode sinusoidal dan pulsa. Metode akustik digunakan dalam penelitian, misalnya, bahan bangunan, ketebalan dan keadaan tegangannya, selama deteksi cacat. Karakteristik mekanik bahan struktural juga ditentukan dengan menggunakan metode akustik. Berbagai perangkat akustik elektronik telah dikembangkan dan diproduksi secara massal, yang memungkinkan perekaman gelombang elastis, parameter propagasinya baik dalam mode sinusoidal maupun pulsa. Atas dasar mereka, karakteristik mekanis dari kekuatan material ditentukan. Jika getaran elastis dengan intensitas rendah digunakan, metode ini menjadi benar-benar aman.

Kerugian dari metode akustik adalah kebutuhan akan kontak akustik, yang tidak selalu memungkinkan. Oleh karena itu, pekerjaan ini tidak terlalu produktif jika perlu segera memperoleh karakteristik mekanis dari kekuatan bahan. Hasilnya sangat dipengaruhi oleh keadaan permukaan, bentuk geometris dan dimensi produk yang diteliti, serta lingkungan tempat pengujian dilakukan. Untuk mengatasi kesulitan-kesulitan ini, masalah tertentu harus diselesaikan dengan metode akustik yang ditentukan secara ketat atau, sebaliknya, beberapa di antaranya harus digunakan sekaligus, itu tergantung pada situasi tertentu. Misalnya, plastik yang diperkuat kaca cocok untuk penelitian semacam itu, karena kecepatan rambat gelombang elastis baik, dan oleh karena itu suara ujung ke ujung banyak digunakan, ketika penerima dan emitor terletak di permukaan sampel yang berlawanan. .

Defekoskopi

Metode deteksi cacat digunakan untuk mengontrol kualitas bahan di berbagai industri. Ada metode non-destruktif dan destruktif. Berikut ini adalah non-destruktif.

1. Untuk menentukan retakan pada permukaan dan kurangnya penetrasi, digunakan deteksi cacat magnet. Daerah yang memiliki cacat seperti itu ditandai dengan bidang liar. Anda dapat mendeteksinya dengan perangkat khusus atau hanya mengoleskan selapis bubuk magnetik di seluruh permukaan. Di tempat-tempat cacat, lokasi bedak akan berubah bahkan ketika diterapkan.

2. Deteksi cacat juga dilakukan menggunakan USG. Sinar terarah akan dipantulkan (tersebar) secara berbeda, bahkan jika ada diskontinuitas jauh di dalam sampel.

3. Cacat pada material terlihat dengan baik metode penelitian radiasi, berdasarkan perbedaan penyerapan radiasi oleh media dengan kepadatan yang berbeda. Deteksi cacat sinar gamma dan sinar-X digunakan.

4. Deteksi cacat kimia. Jika permukaan tergores dengan larutan asam nitrat, asam klorida, atau campurannya yang lemah (aqua regia), maka di tempat-tempat yang cacat, jaringan muncul dalam bentuk garis-garis hitam. Anda dapat menerapkan metode di mana cetakan belerang dihilangkan. Di tempat-tempat di mana bahannya heterogen, belerang harus berubah warna.

Metode destruktif

Metode destruktif sudah dibongkar sebagian di sini. Sampel diuji untuk lentur, kompresi, tegangan, yaitu metode destruktif statis digunakan. Jika produk diuji dengan beban siklik variabel pada pembengkokan tumbukan, maka sifat dinamis ditentukan. Metode makroskopik menggambar gambaran umum tentang struktur material dan dalam volume yang besar. Untuk penelitian semacam itu, diperlukan sampel yang dipoles khusus, yang dikenai etsa. Jadi, dimungkinkan untuk mengidentifikasi bentuk dan susunan butir, misalnya, pada baja, keberadaan kristal dengan deformasi, serat, cangkang, gelembung, retakan, dan ketidakhomogenan paduan lainnya.

Metode mikroskopis mempelajari struktur mikro dan mengungkapkan cacat terkecil. Sampel digiling terlebih dahulu, dipoles dan kemudian digores dengan cara yang sama. Pengujian lebih lanjut melibatkan penggunaan mikroskop listrik dan optik serta analisis difraksi sinar-X. Dasar dari metode ini adalah interferensi sinar yang dihamburkan oleh atom-atom materi. Karakteristik material dikendalikan dengan menganalisis pola difraksi sinar-X. Karakteristik mekanis bahan menentukan kekuatannya, yang merupakan hal utama untuk struktur bangunan yang andal dan aman dalam pengoperasiannya. Oleh karena itu, bahan diuji dengan hati-hati dan dengan metode yang berbeda di semua keadaan yang dapat diterima tanpa kehilangan karakteristik mekanis tingkat tinggi.

Metode kontrol

Untuk pengujian non-destruktif dari karakteristik bahan, pilihan yang tepat dari metode yang efektif sangat penting. Yang paling akurat dan menarik dalam hal ini adalah metode deteksi cacat - kontrol cacat. Di sini perlu diketahui dan dipahami perbedaan antara metode penerapan metode deteksi cacat dan metode untuk menentukan karakteristik fisik dan mekanik, karena pada dasarnya berbeda satu sama lain. Jika yang terakhir didasarkan pada kontrol parameter fisik dan korelasi selanjutnya dengan karakteristik mekanis material, maka deteksi cacat didasarkan pada konversi langsung radiasi yang dipantulkan dari cacat atau melewati lingkungan yang terkendali.

Hal terbaik, tentu saja, adalah kontrol yang kompleks. Kompleksitasnya terletak pada penentuan parameter fisik yang optimal, yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi kekuatan dan karakteristik fisik dan mekanik sampel lainnya. Dan juga, pada saat yang sama, seperangkat alat yang optimal untuk mengendalikan cacat struktural dikembangkan dan kemudian diimplementasikan. Dan, akhirnya, penilaian integral dari materi ini muncul: kinerjanya ditentukan oleh berbagai parameter yang membantu menentukan metode non-destruktif.

Tes Mekanik

Dengan bantuan tes tersebut, sifat mekanik bahan diperiksa dan dievaluasi. Jenis kontrol ini muncul sejak lama, tetapi masih belum kehilangan relevansinya. Bahkan bahan berteknologi tinggi modern sering dan sangat dikritik oleh konsumen. Dan ini menunjukkan bahwa pemeriksaan harus dilakukan lebih hati-hati. Seperti yang telah disebutkan, tes mekanis dapat dibagi menjadi dua jenis: statis dan dinamis. Yang pertama memeriksa produk atau sampel untuk torsi, tegangan, kompresi, tekukan, dan yang terakhir untuk kekerasan dan kekuatan benturan. Peralatan modern membantu melakukan prosedur yang tidak terlalu sederhana ini dengan kualitas tinggi dan untuk mengungkapkan semua sifat operasional bahan ini.

Uji tarik dapat mengungkapkan ketahanan material terhadap tegangan tarik yang konstan atau meningkat. Metode ini sudah tua, teruji dan dapat dimengerti, digunakan untuk waktu yang sangat lama dan masih banyak digunakan. Sampel diregangkan sepanjang sumbu longitudinal dengan menggunakan perlengkapan di mesin uji. Tingkat tarik sampel konstan, beban diukur dengan sensor khusus. Pada saat yang sama, perpanjangan dipantau, serta kepatuhannya dengan beban yang diterapkan. Hasil tes tersebut sangat berguna jika desain baru akan dibuat, karena belum ada yang tahu bagaimana mereka akan berperilaku di bawah beban. Hanya identifikasi semua parameter elastisitas material yang dapat disarankan. Tegangan maksimum - kekuatan luluh membuat definisi beban maksimum yang dapat ditahan oleh material tertentu. Ini akan membantu menghitung margin keamanan.

Uji kekerasan

Kekakuan suatu material dihitung dari Kombinasi fluiditas dan kekerasan membantu menentukan elastisitas material. Jika proses teknologi mengandung operasi seperti broaching, rolling, pressing, maka hanya perlu mengetahui besarnya kemungkinan deformasi plastis. Dengan plastisitas tinggi, material akan dapat mengambil bentuk apa pun di bawah beban yang sesuai. Uji kompresi juga dapat berfungsi sebagai metode untuk menentukan margin keamanan. Apalagi jika bahannya rapuh.

Kekerasan diuji menggunakan pengenal, yang terbuat dari bahan yang jauh lebih keras. Paling sering, itu dilakukan sesuai dengan metode Brinell (bola ditekan), Vickers (pengidentifikasi berbentuk piramida) atau Rockwell (kerucut digunakan). Pengidentifikasi ditekan ke permukaan material dengan kekuatan tertentu untuk jangka waktu tertentu, dan kemudian jejak yang tersisa pada sampel dipelajari. Ada tes lain yang cukup banyak digunakan: untuk kekuatan impak, misalnya, ketika ketahanan suatu material dievaluasi pada saat beban diterapkan.

Pekerjaan mekanis yang dapat dilakukan seseorang pada siang hari tergantung pada banyak faktor, sehingga sulit untuk menunjukkan nilai batas apa pun. Pernyataan ini juga berlaku untuk kekuasaan. Jadi, dengan upaya jangka pendek, seseorang dapat mengembangkan kekuatan urutan beberapa kilowatt. Jika seorang atlet dengan berat 70 kg melompat dari suatu tempat sehingga pusat massanya naik 1 m dalam kaitannya dengan sikap normal, dan fase tolakan berlangsung selama 0,2 s, maka ia mengembangkan kekuatan sekitar

Saat berjalan, seseorang melakukan pekerjaan, karena dalam hal ini energi dikeluarkan untuk sedikit mengangkat tubuh secara berkala dan untuk mempercepat dan memperlambat anggota badan, terutama kaki.

Seseorang dengan berat 75 kg saat berjalan dengan kecepatan 5 km / jam mengembangkan daya sekitar 60 watt. Dengan bertambahnya kecepatan, daya ini meningkat pesat, mencapai 200 W pada kecepatan 7 km/jam. Saat mengendarai sepeda, posisi pusat massa seseorang berubah jauh lebih sedikit daripada saat berjalan, dan akselerasi kaki juga lebih sedikit. Oleh karena itu, daya yang dikeluarkan saat mengendarai sepeda jauh lebih sedikit: 30 W pada kecepatan 9 km/jam, 120 W pada 18 km/jam.

Usaha menjadi nol jika tidak ada gerakan. Oleh karena itu, ketika beban berada pada penyangga atau penyangga, atau digantungkan pada seutas benang, tidak ada kerja yang dilakukan oleh gravitasi. Namun, kita masing-masing akrab dengan kelelahan otot-otot lengan dan bahu, jika Anda menahan beban atau dumbbell tanpa bergerak pada lengan yang terentang. Dengan cara yang sama, otot-otot punggung dan daerah pinggang menjadi lelah jika beban diletakkan di punggung orang yang duduk. Dalam kedua kasus, beban tidak bergerak dan tidak ada usaha. Kelelahan menunjukkan bahwa otot sedang melakukan pekerjaan. Pekerjaan seperti itu disebut kerja otot statis.

Padahal, tidak ada statika (imobilitas) seperti yang dipahami dalam mekanika. Kontraksi dan relaksasi yang sangat kecil dan sering, tidak terlihat oleh mata, terjadi, dan pada saat yang sama, pekerjaan dilakukan melawan gaya gravitasi. Dengan demikian, pekerjaan statis seseorang sebenarnya adalah pekerjaan dinamis yang biasa.

Alat yang digunakan untuk mengukur kinerja manusia disebut ergometer. Bagian yang sesuai dari teknologi pengukuran disebut ergometri.

Contoh ergometer adalah sepeda rem (ergometer sepeda; Gambar 4.1). Sebuah pita baja dilemparkan di atas tepi roda yang berputar 2. Gaya gesekan antara pita dan pelek roda diukur dengan dinamometer 3. Semua pekerjaan subjek dihabiskan untuk mengatasi gaya gesekan (kita mengabaikan jenis pekerjaan lain). Mengalikan keliling roda dengan gaya gesekan, kita menemukan pekerjaan yang dilakukan pada setiap putaran, dan mengetahui jumlah putaran dan waktu pengujian, kita menentukan kerja total dan daya rata-rata.

Menyelidiki gerakan manusia, mengukur:

1.indikator kuantitatif dari keadaan mekanis tubuh

2. fungsi motorik tubuh

3. sifat gerakan itu sendiri.

Karakteristik biomekanik tubuh dicatat: dimensi, proporsi, distribusi massa, mobilitas pada persendian, dll., Gerakan seluruh tubuh dan bagian-bagiannya (tautan).

Karakteristik biomekanik - ini adalah ukuran keadaan mekanis biosistem dan perubahannya (perilaku).

Karakteristik kuantitatif diukur atau dihitung; mereka memiliki nilai numerik dan menyatakan hubungan dari satu ukuran ke ukuran lainnya (kecepatan adalah contoh hubungan jarak yang ditempuh dengan waktu yang dihabiskan untuk itu). Dengan mempelajari karakteristik kuantitatif, mereka memberikan definisi (apa itu) dan menetapkan metode pengukuran (apa yang diukur).

Karakteristik kualitatif biasanya dijelaskan secara verbal, tanpa ukuran kuantitatif yang tepat (misalnya, tegang, bebas, lancar, tersentak-sentak).

KARAKTERISTIK KINEMATIK

Kinematika gerakan manusia menentukan geometri (bentuk spasial) gerakan dan perubahannya dalam waktu (karakter) tanpa memperhitungkan massa dan gaya aksi. Ini memberikan, secara keseluruhan, hanya gambaran eksternal dari gerakan. Alasan munculnya dan perubahan gerakan (mekanismenya) sudah terungkap dalam dinamika.

Karakteristik kinematik tubuh manusia dan gerakannya- ini adalah ukuran posisi dan pergerakan seseorang dalam ruang dan waktu: spasial, temporal dan spatio-temporal.

Karakteristik kinematik memungkinkan untuk membandingkan dimensi tubuh dan tautannya, serta fitur kinematik gerakan pada atlet yang berbeda. Individualisasi teknik atlet, pencarian fitur gerakan yang optimal untuk mereka, sangat tergantung pada pertimbangan karakteristik ini.

Sistem referensi jarak dan waktu

Gerakan seseorang dan peralatan olahraga hanya dapat diukur dengan membandingkan posisinya dengan posisi tubuh yang dipilih untuk perbandingan (tubuh referensi), yaitu semua gerakan dianggap relatif.

Sistem referensi (jarak ) - benda padat yang dipilih secara bersyarat, yang dengannya posisi benda lain ditentukan pada titik waktu yang berbeda.

Tidak ada tubuh yang benar-benar tidak bergerak di dunia, semua tubuh bergerak. Tetapi beberapa dari mereka bergerak sedemikian rupa sehingga perubahan kecepatan (percepatan) mereka tidak signifikan untuk menyelesaikan masalah ini dan mereka dapat diabaikan - ini adalah kerangka acuan inersia. Badan-badan seperti itu adalah Bumi dan benda-benda yang terhubung dengannya tanpa bergerak (trek, jalur ski, peralatan senam). Dalam sistem seperti itu, benda yang diam tidak mengalami aksi gaya; ini berarti bahwa tidak ada gerakan yang dimulai di dalamnya tanpa aksi suatu gaya.

Benda lain bergerak dengan percepatan yang secara signifikan mempengaruhi solusi dari masalah ini - ini adalah kerangka acuan non-inersia (ski geser, cincin ayun) 1 . Dalam kasus seperti itu, metode menghitung dan menjelaskan fitur gerakan sudah berbeda, yang harus diperhitungkan.

Badan referensi dikaitkan dengan awal dan arah pengukuran jarak dan unit referensi ditetapkan. Untuk menentukan hasil olahraga secara akurat, aturan kompetisi menentukan titik mana (titik referensi) yang dihitung (berdasarkan tingkat ikatan ski, dengan titik menonjol dari dada pelari, dengan ujung belakang lintasan pelompat pendaratan, dll. .).

Benda yang bergerak dianggap baik sebagai titik material, posisinya ditentukan, atau titik referensi dibedakan di atasnya (titik tertentu pada tubuh manusia). Dalam kasus gerakan rotasi, garis referensi dipilih. Untuk deskripsi (tugas)

gerakan menggunakan metode alami, vektor dan koordinat.

Dengan metode alami, posisi titik - koordinat busur l - dihitung dari titik asal 0, dipilih pada lintasan yang diketahui sebelumnya (Gbr. Saya, sebuah). Dengan metode vektor, posisi titik ditentukan oleh vektor radius G(Gbr. 1, b) ditarik dari pusat 0 dari sistem koordinat yang diberikan ke tempat tujuan (TETAPI).

Beras. satu.

Sistem referensi jarak:

sebuah - alami,6 - vektor, di dan G- koordinat persegi panjang: di - di pesawat, G- Di ruang hampa

Dengan metode koordinat persegi panjang (pada bidang dan dalam ruang), titik potong sumbu koordinat yang saling tegak lurus O (asal koordinat) diambil sebagai titik asal (Gbr. 1, c, d). Untuk menentukan posisi beberapa titik TETAPI(titik referensi) relatif terhadap asal, temukan proyeksinya (А„, A pada , TETAPI 7 ) pada sumbu koordinat. Jarak dari titik asal ke proyeksi titik-titik ini pada sumbu koordinat (koordinat dalam ruang: OA Ke - absis, O / 4 Y - ordinat dan OA 7 -application) tentukan posisi titik TETAPI dalam kerangka acuan ini 0 7 . kapan titik TETAPI bergerak dalam ruang, maka nilai numerik dari koordinat berubah.

Tetapkan unit jarak - linier dan sudut. Dalam sistem satuan internasional (SI), yang utama diadopsi.

satuan linier adalah meter (m), kelipatannya adalah kilometer (1 km = 1000 m), satuan memanjang adalah sentimeter (1 cm = 0,01 m), milimeter (1 mm = 0,001 m), dll. 1. Dari unit sudut, berikut ini digunakan: a) derajat, menit, detik - saat mengukur sudut (lingkaran = 360 °, derajat = 60 ", menit = 60"); b) belokan - dengan perkiraan perhitungan belokan di sekitar sumbu (putar = 360 °, setengah putaran = 180 °, dll.); c) radian (untuk perhitungan menggunakan rumus) - sudut antara dua jari-jari lingkaran, memotong busur pada lingkaran yang panjangnya sama dengan jari-jari (radian \u003d 57 ° 17 44 "8"; 1 ° \u003d 0,01745 rad. ).

Sistem waktu

Sistem acuan waktu mencakup permulaan dan satuan acuan tertentu.

Berikut ini diambil sebagai awal hitungan mundur: a) tengah malam - di semua institusi, transportasi, perusahaan komunikasi, dll.; b) tengah malam dan tengah hari - dalam kondisi normal sehari-hari dan c) waktu wasit ("stopwatch ke nol") - dalam kondisi kompetisi. Dalam biomekanik, acuan waktu biasanya dianggap sebagai momen awal dari seluruh gerakan atau bagiannya, atau saat dimulainya pengamatan gerakan. Selama satu pengamatan, hanya satu sistem referensi waktu yang digunakan.

Satu detik diambil sebagai unit referensi waktu (s; 60s = 1 menit; 60 menit = 1 jam), serta pecahan detik - kesepuluh, keseratus, seperseribu (milidetik). Arah aliran waktu pada kenyataannya adalah dari masa lalu ke masa depan. Menyelidiki gerakan, dimungkinkan untuk menghitung waktu dalam arah yang berlawanan - ke masa lalu (0,02 detik sebelum tumbukan; 0,05 detik sebelum kaki meninggalkan penyangga, dll.).

Karakteristik spasial

Karakteristik spasial memungkinkan Anda untuk menentukan posisi, misalnya, awal untuk gerakan dan yang terakhir (berdasarkan koordinat), dan gerakan (berdasarkan lintasan).

Gerakan manusia dapat dipelajari dengan mempertimbangkan tubuhnya (tergantung pada tugas yang ditetapkan) sebagai titik material, sebagai satu tubuh padat atau sebagai sistem tubuh.

Tubuh manusia dianggap sebagai titik material ketika perpindahan tubuh jauh lebih besar daripada dimensinya (jika gerakan bagian-bagian tubuh dan rotasinya tidak diperiksa).

Tubuh manusia disamakan dengan benda padat ketika dimungkinkan untuk tidak memperhitungkan gerakan timbal balik dari tautan dan deformasi jaringannya, ketika penting untuk hanya memperhitungkan ukurannya, lokasi dalam ruang dan orientasi (khususnya, ketika mempelajari kondisi keseimbangan, rotasi tubuh dalam posisi konstan).

Tubuh manusia dipelajari sebagai sistem tubuh, ketika lebih penting

dan ciri-ciri gerakan tautan tubuh, yang memengaruhi kinerja aksi motorik.

Oleh karena itu, ketika menentukan karakteristik spasial utama dari gerakan manusia (koordinat dan lintasan), mereka menentukan terlebih dahulu objek material mana (titik, tubuh, sistem tubuh) yang disamakan dengan tubuh manusia dalam kasus ini.

Koordinat titik, benda dan sistem benda

Koordinat titik- itu adalah ukuran spasial dari lokasi suatu titik relatif terhadap kerangka acuan. Lokasi suatu titik ditentukan dengan mengukur, misalnya, koordinat liniernyaeh, l-y, g 2; rumus dimensi ": [l] \u003d b.

Koordinat menentukan di mana titik yang diteliti berada (misalnya, titik referensi pada tubuh manusia) relatif terhadap asal. Seperti yang Anda ketahui, posisi titik pada garis ditentukan oleh satu koordinat, di bidang - oleh dua, di ruang - oleh tiga koordinat. Posisi benda tegar dalam ruang dapat ditentukan oleh koordinat ketiga titiknya (tidak terletak pada satu garis lurus). Anda juga dapat menentukan lokasi salah satu titik benda (berdasarkan koordinat liniernya) dan orientasi benda relatif terhadap sistem referensi (berdasarkan koordinat sudut).

Posisi suatu sistem tubuh (tautan tubuh manusia), yang dapat berubah konfigurasinya (saling menyusun tautan), ditentukan oleh posisi setiap tautan dalam ruang (Gbr. 2a). Lebih mudah untuk menggunakan dalam hal ini koordinat sudut (Gbr. 2.6), misalnya, sudut artikular, dan menggunakannya, mengatur postur tubuh sebagai timbal balik, lokasi tautannya. Hampir sering mereka menggabungkan: 1) menentukan lokasi suatu titik (misalnya, pusat massa tubuh yang sama atau titik penyangga); 2) menentukan postur (posisi relatif tautan), 3) menentukan orientasi tubuh (sepanjang garis acuan yang ada di tubuh).

Mempelajari gerakan, perlu untuk menentukan: 1) posisi awal dari mana gerakan dimulai 2 ; 2) posisi akhir di mana gerakan berakhir; 3) serangkaian posisi perantara seketika (terus berubah) yang diambil tubuh selama gerakan.

Bidikan film dari latihan apa pun menunjukkan posisi seperti itu. Dalam mekanika, jelaskan gerakan (temukan hukum gerak) - cara menentukan posisi setiap titik dalam sistem setiap saat. Dengan kata lain, untuk menentukan setiap saat koordinat titik atau garis referensi yang ditandai pada tubuh, yang dengannya gerakannya dalam ruang dipelajari.

lintasan titik

lintasan titik- ini adalah karakteristik spasial gerak: lokus posisi titik bergerak dalam kerangka acuan yang sedang dipertimbangkan. Pada lintasan, panjang, kelengkungan dan orientasinya dalam ruang, serta perpindahan titik ditentukan.

Lintasan adalah garis kontinu, jejak imajiner dari titik bergerak 1: memberikan pola spasial pergerakan titik (Gbr. 3). Jarak sepanjang lintasan menunjukkan lintasan titik 2 adalah : = b-

Dalam gerak lurus (arahnya tidak berubah) (Gbr. 4), lintasan suatu titik ketika bergerak dalam satu arah sama dengan jarak dari posisi awal ke posisi akhir. Dalam gerak lengkung (arahnya berubah), lintasan suatu titik sama dengan jarak lintasan dalam arah gerak dari posisi awal ke posisi akhir.

Kelengkungan lintasan (k) menunjukkan bagaimana bentuk gerak suatu titik dalam ruang. Untuk menentukan kelengkungan lintasan, ukur jari-jari kelengkungan (KE). Kelengkungan adalah kebalikan dari jari-jari:

Jika lintasannya adalah busur lingkaran, maka jari-jari kelengkungannya adalah konstan. Dengan peningkatan kelengkungan, jari-jarinya berkurang, dan sebaliknya, dengan penurunan, itu meningkat.

Orientasi lintasan dalam ruang dengan bentuk yang sama dapat berbeda. Orientasi lintasan bujursangkar ditentukan oleh koordinat titik-titik posisi awal dan akhir; untuk lintasan lengkung - di sepanjang koordinat dua titik ini dan titik ketiga, yang tidak terletak pada mereka pada garis lurus yang sama.

Memindahkan suatu titik menunjukkan ke arah mana dan seberapa jauh titik tersebut telah bergerak. Perpindahan (linier) ditemukan oleh perbedaan koordinat titik pada saat-saat awal dan akhir gerakan (dalam kerangka acuan jarak yang sama):

Gerakan menentukan ruang lingkup dan arah gerakan. Dalam kasus ketika, sebagai akibat dari gerakan, titik kembali ke posisi semula,

perpindahan tentu saja nol. Gerakan bukanlah gerakan itu sendiri, tetapi hanya hasil akhirnya, jarak sepanjang garis lurus dan arahnya dari posisi awal ke posisi akhir.

Pertimbangkan gerakan dasar suatu titik - dari posisi tertentu ke posisi yang sangat dekat dengannya. Jumlah geometrik perpindahan dasar sama dengan perpindahan akhir dari posisi awal ke posisi akhir. Pada lintasan lengkung, perpindahan dasar dianggap sama dengan lintasan.

Pergerakan benda selama gerak translasi dan rotasi diukur secara berbeda. Perpindahan linier suatu benda (dalam gerakan translasinya) dapat ditentukan oleh perpindahan linier dari salah satu titiknya. Memang, dalam gerakan translasi, garis lurus yang menghubungkan dua titik tubuh, bergerak (lurus atau lengkung), tetap sejajar dengan posisi awalnya. Semua titik tubuh bergerak dengan cara yang sama: sepanjang lintasan yang sama, dengan kecepatan dan percepatan yang sama. Cukup dengan mengurangi koordinat yang sesuai dari posisi awalnya dari koordinat posisi akhir dari setiap titik tubuh untuk menentukan perpindahan seluruh tubuh.

Perpindahan sudut tubuh (dalam gerakan rotasinya) ditentukan oleh sudut rotasi. Selama gerakan rotasi tubuh, ada garis di dalamnya, semua titik yang tetap tidak bergerak selama seluruh gerakan (mereka terletak pada sumbu). Titik-titik tubuh yang tersisa bergerak di sepanjang busur lingkaran, yang pusatnya terletak pada garis tetap ini - sumbu rotasi (Gbr. 4, c). Perpindahan sudut dasar (s/f) benda dari posisi sudut tertentu ke posisi yang sangat dekat dengannya juga dipertimbangkan.

Setiap gerakan benda di ruang angkasa dapat direpresentasikan sebagai jumlah geometris dari gerakan translasi dan rotasinya (relatif terhadap kutub mana pun, khususnya pusat massanya).

Pergerakan sistem tubuh (sistem biomekanik) yang mengubah konfigurasinya jauh lebih sulit untuk ditentukan. Dalam kasus yang paling sederhana, pergerakannya dianggap sebagai pergerakan satu titik material - biasanya pusat massa bersama (MCM). Maka dimungkinkan untuk melacak pergerakan seluruh tubuh manusia "secara keseluruhan", untuk menilai sampai batas tertentu hasil keseluruhan dari aktivitas motoriknya. Tapi itu akan tetap tidak diketahui sebagai hasil dari gerakan mana perpindahan GCM tercapai. Terkadang pergerakan tubuh manusia direpresentasikan sebagai pergerakan garis yang terkait secara kondisional dengannya (garis referensi).

Studi tentang gerakan tautan tubuh manusia memungkinkan kita untuk mempertimbangkan lebih detail gerakan tubuhnya. Dalam beberapa kasus, beberapa bagian yang bergerak (misalnya, semua tulang kaki, tangan atau lengan, bahkan batang tubuh) dianggap sebagai satu tautan - maka sudah dimungkinkan untuk menangkap fitur gerakan secara umum, meskipun saling pergerakan banyak tautan tidak diperhitungkan dan deformasinya diabaikan. Namun, masih tidak mungkin untuk mendapatkan gambaran lengkap tentang pergerakan semua elemen utama tubuh (termasuk organ dalam dan jaringan cair) dengan menggunakan metode penelitian yang ada. Dalam studi ilmiah apa pun, seseorang harus menggunakan penyederhanaan yang kurang lebih signifikan.

Dalam mesin yang dicirikan oleh gerakan tertentu, ada hukum gerakan yang cukup pasti. Dalam sistem biomekanik, yang dicirikan oleh ketidakpastian gerakan pada persendian, mereka mencoba mencapai kepastian yang diperlukan, tetapi kemungkinan menemukan hukum gerak semua bagian tubuh secara keseluruhan sangat kecil. Mereka agak lebih besar dalam olahraga di mana keterampilan teknis dimanifestasikan (dan sebagian besar) tepatnya dalam reproduksi yang tepat dari gerakan terperinci yang telah ditentukan sebelumnya (misalnya, dalam senam, skating).

Waktu

Karakteristik temporal mengungkapkan gerakan dalam waktu: kapan dimulai dan berakhir (titik waktu), berapa lama itu berlangsung (durasi gerakan), seberapa sering gerakan itu dilakukan (tempo), bagaimana mereka dibangun dalam waktu (ritme). Bersama dengan karakteristik spatio-temporal, mereka menentukan sifat gerakan manusia.

Menentukan di mana suatu titik berada di ruang angkasa, perlu untuk menentukan kapan titik itu ada di sana.

Momen waktu

Titik waktu adalah ukuran sementara dari posisi titik tubuh dan sistem. Momen waktu (r) ditentukan oleh interval waktu sebelumnya dari awal referensi.

Momen waktu ditentukan tidak hanya untuk awal dan akhir gerakan, tetapi juga untuk posisi sesaat penting lainnya. Pertama-tama, ini adalah saat-saat perubahan gerakan yang signifikan: satu bagian (fase) gerakan berakhir dan yang berikutnya dimulai (misalnya, pemisahan kaki dari penopang dalam berlari adalah saat fase tolakan berakhir dan fase penerbangan dimulai). Durasi gerakan ditentukan oleh momen waktu.

Durasi gerakan

Durasi gerakan- ini adalah ukuran waktunya, yang diukur dengan perbedaan antara titik waktu akhir dan awal gerakan:

Durasi gerakan adalah selang waktu antara dua titik pembatas dalam waktu. Momen itu sendiri (sebagai batas antara dua periode waktu yang berdekatan) tidak memiliki durasi. Jelas bahwa ketika mengukur durasi, sistem referensi satu dan waktu yang sama digunakan. Mengetahui jarak yang ditempuh oleh suatu titik dan durasi pergerakannya, Anda dapat menentukan kecepatannya. Mengetahui durasi gerakan, mereka juga menentukan kecepatan dan ritme mereka.

Kecepatan gerakan

Dalam gerakan berulang dengan durasi yang sama, tempo mencirikan aliran mereka dalam waktu.

Kecepatan gerakan" - ini adalah ukuran sementara dari pengulangan mereka. Ini diukur dengan jumlah gerakan yang diulang per satuan waktu (frekuensi gerakan):

Kecepatan adalah kebalikan dari durasi gerakan. Semakin lama durasi setiap gerakan, semakin rendah kecepatannya, dan sebaliknya. Dalam gerakan berulang (siklis), tempo dapat berfungsi sebagai indikator kesempurnaan teknik. Misalnya, frekuensi gerakan di antara pemain ski, perenang, pendayung yang berkualifikasi tinggi (dengan kecepatan gerakan yang lebih tinggi) lebih besar daripada di antara yang kurang terlatih. Diketahui bahwa dengan kelelahan, kecepatan gerakan berubah: dapat meningkat (misalnya, ketika langkah diperpendek dalam berlari) atau berkurang (misalnya, jika Anda tidak dapat mempertahankannya dalam bermain ski).

Irama gerakan

Irama gerakan (temporal) adalah ukuran sementara dari rasio bagian-bagian gerakan. Itu ditentukan oleh rasio durasi bagian-bagian gerakan:

Ritme gerakan mencirikan, misalnya, rasio waktu dukungan dengan waktu terbang saat berlari atau waktu penyusutan (fleksi lutut) dengan waktu tolakan (ekstensi kaki) selama dukungan. Contoh rasio durasi dan bagian gerakan adalah ritme langkah meluncur pada papan ski (perbandingan durasi lima fase langkah). Dengan perubahan kecepatan langkah, ritme mereka juga berubah (Gbr. 5). Selain temporal, indikator spasial ritme juga dapat ditentukan (misalnya, rasio panjang lunge dalam langkah di ski dengan panjang luncuran).

Untuk menentukan ritme (sementara), fase dibedakan, yang berbeda dalam tugas gerakan, dalam arah, kecepatan, akselerasi, dan karakteristik lainnya. Ritme mencerminkan upaya yang diterapkan, tergantung pada ukurannya, waktu penerapannya, dan fitur gerakan lainnya. Oleh karena itu, menurut ritme gerakan, seseorang dapat sampai batas tertentu menilai kesempurnaannya. Dalam ritme, aksen sangat penting - upaya dan akselerasi yang hebat - penempatannya tepat waktu. Saat menguasai latihan, terkadang lebih baik mengatur ritme terlebih dahulu daripada menjelaskan secara detail detail gerakan; ini membantu untuk dengan cepat memahami fitur-fitur latihan yang sedang dipelajari, konstruksinya tepat waktu.

Setiap gerakan memiliki bagian yang berbeda, seperti gerakan persiapan dan eksekutif (dasar), akselerasi dan deselerasi. Artinya, ritme dapat ditentukan dalam setiap latihan. Apa yang disebut gerakan "non-ritmik" tidak sepenuhnya tanpa ritme.

gerakan ma, dan gerakan dengan penyimpangan dari ritme rasional yang diberikan. Dengan kata lain, gerakan non-ritmik adalah gerakan tanpa ritme konstan tertentu atau dengan ritme irasional yang salah.

Karakteristik spatio-temporal

Menurut karakteristik spatio-temporal, ditentukan bagaimana posisi dan gerakan seseorang berubah dalam waktu, seberapa cepat seseorang mengubah posisinya (kecepatan) dan gerakan (percepatan).

Titik dan kecepatan tubuh

Kecepatan titik- ini adalah ukuran ruang-waktu dari pergerakan suatu titik (laju perubahan posisinya). Kecepatan sama dengan turunan pertama kali dari jarak dalam kerangka acuan yang dipertimbangkan:

Kecepatan suatu titik ditentukan oleh perubahan koordinatnya terhadap waktu. Kecepatan adalah besaran vektor, itu mencirikan kecepatan gerakan dan arahnya. Karena kecepatan gerakan manusia paling sering tidak konstan, tetapi bervariasi (gerakannya tidak rata dan melengkung), kecepatan sesaat ditentukan untuk menganalisis latihan.

Kecepatan sesaat adalah kecepatan pada titik waktu tertentu atau pada titik tertentu dalam lintasan, seolah-olah, kecepatan gerak seragam di bagian lintasan yang sangat kecil di dekat titik tertentu dalam lintasan. Kecepatan sesaat dapat dibayangkan sebagai kecepatan yang akan dipertahankan tubuh sejak saat semua gaya berhenti bekerja padanya. Kelajuan rata-rata adalah kelajuan di mana suatu titik yang bergerak beraturan akan menempuh seluruh lintasan yang ditinjau dalam waktu yang sama. Kecepatan rata-rata memungkinkan Anda membandingkan gerakan yang tidak rata.

Kecepatan suatu titik (linier) dalam gerakan bujursangkar diarahkan sepanjang lintasan, dalam gerak lengkung - sepanjang garis singgung lintasan pada setiap titik yang dipertimbangkan.

Kecepatan suatu benda ditentukan oleh kecepatan titik-titiknya. Dalam gerak translasi suatu benda, kecepatan linier semua titiknya sama besar dan arahnya. Selama gerak rotasi, kecepatan sudut suatu benda ditentukan sebagai ukuran laju perubahan posisi sudutnya. Besarannya sama dengan turunan pertama kali dari perpindahan sudut:

Semakin besar jarak dari titik tubuh ke sumbu rotasi (yaitu, semakin besar jari-jari), semakin besar kecepatan linier titik tersebut. Kecepatan rotasi benda tegar (dalam radian) sama dengan rasio kecepatan linier setiap titik dengan jari-jarinya (dengan sumbu rotasi konstan). Kecepatan sudut (co) untuk semua titik tubuh, kecuali yang terletak pada sumbu, adalah sama:

Ini berarti bahwa kecepatan linier titik mana pun dari benda yang berputar yang tidak terletak pada sumbu sama dengan kecepatan sudutnya dikalikan dengan jari-jari rotasi titik ini (jarak darinya ke sumbu rotasi). Kecepatan gerak kompleks benda tegar dapat ditentukan dari kecepatan linier setiap kutub dan kecepatan sudut rotasi benda relatif terhadap kutub ini (misalnya, di sekitar sumbu yang melewati pusat massa - CM).

Kecepatan suatu sistem benda yang mengubah konfigurasinya tidak dapat ditentukan dengan cara yang sama seperti kecepatan sudut benda tegar. Dalam hal ini, kecepatan linier CCM sistem ditentukan. Kecepatan linier dari titik-titik tautan tubuh (proyeksi sumbu sambungan pada permukaan tubuh) sering ditentukan. Selain itu, dengan perubahan postur, kecepatan sudut tautan tubuh relatif terhadap sumbu artikular ditentukan; kecepatan ini biasanya berubah di sepanjang jalan. Untuk pembuktian biomekanik dari teknik ini, dalam setiap kasus perlu untuk memilih kecepatan mana dari tautan dan titik mana yang harus ditentukan.

1 Anda harus selalu menunjukkan kecepatan objek yang sedang ditentukan (misalnya, kecepatan pelari), dan bukan "kecepatan gerakan".

Titik dan percepatan tubuh

percepatan titik- itu adalah ukuran ruang-waktu perubahan pergerakan suatu titik (laju perubahan gerakan- besar dan arah kecepatan). Percepatan suatu titik sama dengan turunan pertama kali dari kecepatan titik ini dalam kerangka acuan yang ditinjau:

Percepatan suatu titik ditentukan oleh perubahan kecepatannya terhadap waktu. Percepatan adalah besaran vektor yang mencirikan laju perubahan kecepatan dalam hal besar dan arahnya pada saat tertentu (percepatan sesaat) 1 .

Percepatan tangensial akan positif ketika kecepatan titik meningkat dan negatif ketika menurun. Jika percepatan tangensial sama dengan nol, maka kecepatannya tetap. Jika percepatan normalnya nol, maka arah kecepatannya tetap.

Percepatan sudut suatu benda didefinisikan sebagai ukuran laju perubahan kecepatan sudutnya. Ini sama dengan turunan pertama kali dari kecepatan sudut benda:

Bedakan antara percepatan linier benda (dalam gerak translasi) dan sudut (dalam gerak rotasi). Rasio percepatan linier setiap titik benda yang berputar dengan jari-jarinya sama dengan percepatan sudut (e) dalam radian per detik kuadrat. Ini berarti bahwa percepatan linier titik mana pun dari benda yang berputar sama besarnya dengan percepatan sudutnya dikalikan dengan jari-jari rotasi titik ini:

Percepatan sistem makan * mengubah konfigurasinya bahkan lebih sulit ditentukan daripada kecepatan. Percepatan adalah indikator yang baik dari kualitas upaya yang diterapkan (Gbr. 6).

Percepatan rata-rata selama gerakan, terutama dalam kasus-kasus ketika tanda berubah, biasanya tidak ditentukan, karena tidak cukup mencirikan detail (detail) gerakan.

KARAKTERISTIK DINAMIS

Semua gerakan seseorang dan tubuh yang digerakkan olehnya di bawah aksi gaya berubah dalam besaran dan arah kecepatan. Untuk mengungkapkan mekanisme gerakan (alasan kemunculannya dan arah perubahannya), karakteristik dinamis diperiksa. Ini termasuk karakteristik inersia (fitur tubuh manusia dan tubuh yang digerakkan olehnya), kekuatan (fitur interaksi bagian tubuh dan tubuh lainnya) dan energi (keadaan dan perubahan kinerja sistem biomekanik).

Karakteristik inersia

Sifat inersia benda terungkap dalam hukum pertama Newton: "Setiap benda mempertahankan keadaan diam atau gerak seragam dan lurus sampai gaya yang diterapkan eksternal mengubah keadaan ini." Dengan kata lain, setiap benda mempertahankan kecepatannya sampai diubah oleh gaya.

Konsep kelembaman

Setiap benda menjaga kecepatan tidak berubah tanpa adanya pengaruh eksternal dengan cara yang sama. Properti ini, yang tidak memiliki ukuran, diusulkan untuk disebut inersia 1 . Benda yang berbeda mengubah kecepatan di bawah aksi gaya dengan cara yang berbeda. Properti mereka ini, oleh karena itu, memiliki ukuran: itu disebut inersia. Inersialah yang menarik ketika perlu untuk mengevaluasi bagaimana kecepatan berubah.

kelembaman- properti tubuh fisik, dimanifestasikan dalam perubahan bertahap dalam kecepatan dari waktu ke waktu di bawah aksi kekuatan.

Menjaga kecepatan tidak berubah (gerakan, seolah-olah, dengan inersia) dalam kondisi nyata hanya mungkin jika semua gaya eksternal yang diterapkan pada tubuh seimbang satu sama lain. Dalam kasus lain, gaya eksternal yang tidak seimbang mengubah kecepatan tubuh sesuai dengan ukuran kelembamannya.

Massa tubuh

Massa tubuh- adalah ukuran kelembaman tubuh selama gerakan translasi. Ini diukur dengan rasio besarnya gaya yang diterapkan dengan percepatan yang ditimbulkannya.:

Pengukuran massa tubuh di sini didasarkan pada hukum kedua Newton: "Perubahan gerak berbanding lurus dengan gaya yang bekerja dari luar dan terjadi dalam arah di mana gaya ini diterapkan."

Massa benda bergantung pada jumlah zat benda dan ciri propertinya - bagaimana tepatnya gaya yang diterapkan dapat mengubah gerakannya. Gaya yang sama akan menyebabkan percepatan yang lebih besar untuk benda bermassa lebih kecil daripada benda bermassa lebih besar 1 .

Saat mempelajari gerakan, seringkali perlu memperhitungkan tidak hanya besarnya massa, tetapi juga, seperti yang mereka katakan, distribusinya dalam tubuh 2 . Lokasi pusat massa tubuh menunjukkan distribusi titik material dalam tubuh.

Dalam tubuh yang benar-benar kaku ada tiga titik yang posisinya bertepatan: pusat massa, pusat inersia dan pusat gravitasi. Namun, ini adalah konsep yang sama sekali berbeda. Dalam CM, arah gaya berpotongan, salah satunya menyebabkan gerakan translasi tubuh. Titik-titik material yang memiliki massa terletak seragam relatif terhadap garis aksi gaya-gaya tersebut, dan oleh karena itu tidak ada gerakan rotasi. Harus diingat bahwa jika titik-titik material tubuh, yang memiliki massa, dipindahkan dari garis ini ke arah yang berlawanan dengan jarak yang sama, maka posisi pusat massa tidak akan berubah dari ini. Akibatnya, konsep "pusat massa" tidak sepenuhnya mencerminkan distribusi titik material dalam tubuh. Konsep pusat inersia (sebagai titik penerapan resultan semua gaya inersia fiktif) dan pusat gravitasi (sebagai titik penerapan resultan semua gaya gravitasi) akan dibahas kemudian.

momen inersia benda

momen inersia benda- adalah ukuran kelembaman tubuh selama gerakan rotasi. Momen inersia benda terhadap sumbu sama dengan jumlah produk massa semua titik material benda dan kuadrat jaraknya.

Dalam sistem benda yang mengalami deformasi, ketika bagian-bagiannya menjauh dari sumbu rotasi, momen inersia sistem meningkat. Resistansi inersia meningkat dengan jarak bagian tubuh dari sumbu rotasi sebanding dengan kuadrat jarak. Karena titik-titik material dalam benda terletak pada jarak yang berbeda dari sumbu rotasi, untuk sejumlah masalah, akan lebih mudah untuk memperkenalkan konsep "jari-jari girasi".

Jari-jari tubuh girasi- itu adalah ukuran komparatif dari inersia tubuh tertentu tentang sumbu yang berbeda. Ini diukur dengan akar kuadrat dari rasio momen inersia (relatif terhadap sumbu tertentu) dengan massa benda:

"Massa yang diukur dengan cara ini disebut inert, diukur dengan menimbang - berat. Mereka secara kuantitatif sama satu sama lain dan hanya berbeda dalam cara penentuannya.

2 Karena massa suatu benda bukanlah zat itu sendiri, tetapi propertinya, maka, secara tegas, ia tidak bergerak dan tidak terdistribusi; benda yang memiliki gerakan massa; partikel (titik material) dari suatu benda yang memiliki massa didistribusikan.

Setelah menemukan secara empiris momen inersia tubuh, dimungkinkan untuk menghitung jari-jari inersia, yang nilainya mencirikan distribusi titik material dalam tubuh relatif terhadap sumbu yang diberikan. Jika Anda secara mental menempatkan semua titik material tubuh pada jarak yang sama dari sumbu, Anda mendapatkan silinder berongga. Jari-jari silinder seperti itu, yang momen inersianya sama dengan momen inersia benda yang dipelajari, sama dengan jari-jari inersia. Ini memungkinkan Anda untuk membandingkan distribusi massa tubuh yang berbeda relatif terhadap sumbu rotasi yang berbeda. Ini nyaman ketika mempertimbangkan inersia satu benda relatif terhadap sumbu yang berbeda.

Mengetahui tentang momen inersia sangat penting untuk memahami gerak, meskipun penentuan kuantitatif yang tepat dari besaran ini dalam kasus tertentu seringkali sulit.

Karakteristik kekuatan

Diketahui bahwa pergerakan benda dapat terjadi baik di bawah aksi gaya penggerak yang diterapkan padanya, dan tanpa gaya penggerak (oleh inersia), ketika hanya gaya pengereman yang diterapkan. Kekuatan pendorong tidak selalu diterapkan; tanpa gaya pengereman, tidak ada gerakan.

Institusi pendidikan anggaran kota

“Sekolah menengah No. 4 dinamai. V.V.Bianchi»

kota Biysk, Wilayah Altai

Program

mata kuliah pilihan fisika

"Fisika. Pria. Kesehatan"

untuk siswa kelas 9

guru fisika, MBOU "Sekolah Menengah No 4 dinamai. V.V.Bianchi»

Biysk, Wilayah Altai

Biysk

2012-2013

Catatan penjelasan

untuk program mata kuliah pilihan fisika

"Fisika. Pria. Kesehatan"

Mata kuliah pilihan “Fisika. Pria. Kesehatan"

memberikan pendalaman dan perluasan topik program dasar dalam fisika dan ditujukan untuk siswa kelas 9 yang memilih profil pendidikan ilmu alam lebih lanjut dan membangun lintasan pendidikan lebih lanjut mereka sendiri di bidang ilmu politeknik.

Kursus pilihan adalah bagian dari kurikulum MBOU "Sekolah Menengah No. 4 dinamai V.V. Bianki” dan mencerminkan metodologi untuk mengimplementasikan program kursus pelatihan dan disiplin ilmu, dengan mempertimbangkan:

persyaratan komponen federal standar pendidikan negara bagian;

konten minimum wajib program pendidikan;

jumlah maksimum materi pendidikan untuk siswa;

persyaratan tingkat pelatihan lulusan;

volume jam belajar ditentukan oleh kurikulum sekolah.

Kursus ini dirancang selama 35 jam (1 pelajaran per minggu).

Relevansi dan kebaruan

Dalam pelajaran fisika yang dipelajari di sekolah modern, hampir tidak ada perhatian yang diberikan pada parameter fisik yang menjadi ciri seseorang. Namun, sehubungan dengan pemodelan proses yang terjadi pada organisme hidup, dalam teknologi, perkembangan ilmu pengetahuan modern seperti bionik, siswa semakin menunjukkan minat yang meningkat untuk mempelajari fisika manusia.

Di sisi lain, bahkan di klinik kota biasa, setiap orang dihadapkan pada sejumlah besar metode fisik untuk memeriksa tubuhnya. Misalnya, tekanan darah diukur, biopotensi jantung dicatat, pengobatan fisioterapi penyakit dilakukan dengan menggunakan berbagai peralatan yang menghasilkan berbagai radiasi elektromagnetik.

Di banyak keluarga, perangkat medis telah muncul yang memungkinkan mereka untuk secara mandiri melakukan studi diagnostik kecil tentang tubuh mereka sendiri (penentuan tekanan, gula dalam darah seseorang, dll.).

Program kursus elektif ini akan memungkinkan siswa untuk secara signifikan memperluas pengetahuan mereka di bidang fisika manusia dengan mempelajari proses individu yang terjadi pada organisme hidup berdasarkan hukum fisika. Ini akan membantu untuk membangun hubungan sebab-akibat yang ada di alam hidup dan mati, membentuk minat tidak hanya dalam fisika, tetapi juga dalam ilmu lain, khususnya, biologi.

Kursus pilihan juga memfokuskan siswa pada penciptaan ruang kesehatan siswa, yang merupakan ekspresi dari interaksi yang harmonis dari semua organ dan sistemnya, keseimbangan dinamis dengan lingkungan dan memanifestasikan dirinya dalam keadaan sejahtera yang nyaman. Ini akan memungkinkan mengungkapkan beberapa metode proses penyelamatan kesehatan yang dapat mendukung tubuh dan bertanggung jawab atas kesehatannya sendiri, menggunakan sumber daya pribadi.

Program ini dirancang sedemikian rupa sehingga selama mempelajari kursus ini, siswa tidak hanya akan memenuhi kebutuhan pendidikan mereka, tetapi juga memperoleh keterampilan penelitian, berkenalan dengan data singkat tentang peralatan medis dan biologi, memperluas kompetensi mereka dalam hal profesional. penentuan nasib sendiri, dan membentuk motivasi pendidikan untuk studi fisika yang lebih bermakna di masa depan.

Ini akan memungkinkan setiap siswa untuk memperluas kompetensi dasar orang modern: informasional (kemampuan untuk mencari, menganalisis, mengubah, menerapkan informasi untuk memecahkan masalah); komunikatif (kemampuan bekerjasama dengan orang lain); pengorganisasian diri (kemampuan untuk menetapkan tujuan, merencanakan, merawat kesehatan secara bertanggung jawab); pendidikan mandiri (kesediaan untuk merancang dan menerapkan lintasan pendidikan mereka sendiri sepanjang hidup).

Ketika mempelajari mata kuliah pilihan ini, menjadi mungkin untuk menerapkan tren modern dalam pendidikan, yang terdiri dari fakta bahwa asimilasi konten mata pelajaran dari tujuan pendidikan berubah menjadi sarana pengembangan emosional, sosial dan intelektual siswa, yang memastikan transisi dari belajar ke pendidikan mandiri.

Sistem dan bentuk kelas dipilih sedemikian rupa sehingga akan membantu dalam memecahkan masalah yang dihadapi guru pada tahap ini: untuk mengajar anak teknologi aktivitas kognitif seperti itu, kemampuan untuk menguasai pengetahuan baru dalam bentuk dan jenis apa pun, sehingga ia dapat dengan cepat, dan yang terpenting, memproses informasi yang diterimanya dengan kualitas tinggi. Kemudian menerapkannya dalam praktik ketika memecahkan berbagai jenis masalah (dan tugas), merasakan tanggung jawab dan keterlibatan pribadi dalam proses pembelajaran, mempersiapkan diri untuk kerja praktek lebih lanjut dan melanjutkan pendidikan.

Kursus pilihan juga berfokus pada memastikan hak setiap siswa untuk memilih penentuan nasib sendiri profesional dan jalur pendidikan dan profesional lebih lanjut mereka.

Saat menyelenggarakan kelas, topik kursus dapat digabungkan dengan topik biologi dan anatomi manusia, tetapi bidang studi utama adalah fisika.

Maksud dan tujuan dari mata kuliah pilihan. Hasil yang diharapkan.

Tujuan utama kursus:

Penciptaan dasar orientasi dan motivasi untuk pilihan sadar profil ilmu alam, sehingga siswa akan memantapkan dirinya dalam pilihannya untuk pendidikan lebih lanjut atau menolaknya;

Kenalan dengan metode utama penerapan hukum fisika dalam kedokteran, mengembangkan minat kognitif dalam teknologi medis modern;

Tunjukkan kepada siswa kesatuan hukum alam, penerapan hukum fisika pada organisme hidup, perkembangan sains dan teknologi yang menjanjikan, dan juga tunjukkan di bidang aktivitas profesional mana pengetahuan yang diperoleh akan berguna bagi mereka;

Untuk mengembangkan aktivitas kognitif dan kemandirian, keinginan untuk pengembangan diri dan peningkatan diri;

Pertimbangkan lintasan individu dari aspek valeologis dari menjaga kesehatan sendiri sebagai salah satu syarat untuk meningkatkan kualitas pendidikan.

Kursus pilihan ini menyelesaikan tugas-tugas berikut:

memperdalam pengetahuan tentang dunia material dan metode pengetahuan ilmiah tentang alam, yang merupakan bagian integral dari manusia itu sendiri;

pengembangan minat kognitif, kemampuan intelektual dan kreatif siswa dalam proses penerapan praktis pengetahuan, keterampilan dalam fisika, perolehan pengetahuan secara mandiri menggunakan berbagai sumber informasi;

melalui pengembangan minat pada subjek, mempengaruhi pilihan bidang kegiatan profesional oleh siswa, berkontribusi pada pembentukan motivasi internal untuk implementasi pilihan dalam pendidikan lebih lanjut;

penciptaan kondisi untuk pembentukan dan pengembangan kemampuan kreatif siswa, kemampuan bekerja dalam kelompok, melakukan diskusi, mempertahankan sudut pandangnya, minat belajar fisika dan melakukan eksperimen fisik.

Hasil yang diharapkan dari mata kuliah pilihan ini adalah:

mendapatkan gagasan tentang berbagai fenomena dan hukum fisik, berkat tubuh manusia yang sehat berfungsi secara normal;

menumbuhkan budaya menjaga kesehatan sendiri, mempromosikan gaya hidup sehat;

keakraban dengan beberapa alat kesehatan yang digunakan untuk mendiagnosis dan mengobati berbagai penyakit;

pengembangan minat kognitif, kemampuan intelektual dan kreatif, kualitas komunikatif;

kesadaran penentuan nasib sendiri siswa mengenai profil pendidikan lebih lanjut.

Di akhir kursus, siswa harus mengetahui:

Hukum fisika yang dapat digunakan untuk menjelaskan proses yang terjadi di dalam tubuh manusia;

Fitur tubuh Anda dalam hal hukum fisika;

Perangkat medis yang diperlukan seseorang untuk menentukan keadaan kesehatan dan memberikan bantuan mandiri untuk tubuhnya sendiri.

Setelah menyelesaikan kursus, siswa harus dapat:

Bekerja dengan berbagai perangkat, sumber, secara mandiri mencari dan memperoleh pengetahuan baru, menganalisis dan mengevaluasi informasi baru;

Simulasikan fenomena, pilih instrumen yang diperlukan, lakukan pengukuran dengan bantuannya, bekerja sesuai dengan instruksi;

Menyajikan informasi dalam bentuk tabel, grafik, proyek kecil;

Mendiskusikan hasil kegiatan, menarik kesimpulan, berpartisipasi dalam diskusi;

Bertanggung jawab atas kesehatan Anda sendiri dan pelajari keterampilan untuk memperkuat dan memeliharanya.

Perencanaan pendidikan dan tematik.

Kursus ini didasarkan pada pengetahuan, keterampilan dan kemampuan dalam fisika yang diperoleh siswa di sekolah dasar, pengalaman praktis dengan unsur-unsur pembelajaran lanjutan. Tetapi isi kursus secara kualitatif berbeda dari kursus fisika dasar. Dalam pelajaran, hukum fisika dianggap terutama pada benda mati. Namun, sangat penting bahwa siswa secara bertahap mengembangkan keyakinan bahwa hubungan sebab akibat dari fenomena adalah universal dan bahwa semua fenomena yang terjadi di dunia di sekitar kita, serta di dalam tubuh manusia, saling berhubungan.

Subjek

jumlah

jam

Kuliah

Praktik

Seminar

pengantar

Antropometri dan Fisika.

Penentuan parameter tubuh manusia

3-4.

Penglihatan. Mata sebagai sistem optik.

Gangguan penglihatan dan eliminasinya.

6-7.

Pengungkit di tubuh manusia.

Mekanisme sederhana dalam ortopedi.

Keseimbangan manusia.

Tekanan darah dan perangkat untuk pengukurannya.

Aliran darah dan getah bening melalui pembuluh.

Dasar-dasar fisik dalam kardiologi

13-14

Gelombang suara dan pendengaran manusia.

Fondasi fisik dari ucapan dan pendengaran manusia.

Termoregulasi organisme hidup

Peran kelembaban dan pengaturannya di lingkungan industri dan domestik

Pekerjaan dan kekuatan manusia. Ergometri

Nilai energi (kandungan kalori) produk.

20-21.

Sinar-X dan aplikasinya dalam kedokteran.

22-23.

Fenomena dan kesehatan listrik dan magnet.

Pengaruh magnet bagi kehidupan manusia.

Kegunaan magnet bagi kesehatan manusia.

Kunjungan ke ruang fisioterapi poliklinik.

27-30.

Gaya hidup sehat.

Medan elektromagnetik dan kesehatan manusia.

Komunikasi seluler dan kesehatan manusia

Komputer pribadi dan kesehatan manusia

Peralatan listrik rumah tangga dan kesehatan manusia.

Metode isotop radioaktif dalam diagnosis penyakit

Computed tomography adalah pencapaian modern dari fisikawan dan dokter.

33-34.

Konferensi terakhir.

Meringkas.

Total

Program kursus

pengantar

Kuliah ikhtisar yang menggambarkan seluruh luasnya spektrum fenomena fisik yang dapat dibahas sehubungan dengan kesehatan manusia atau fungsi tubuh manusia: optik, mekanik, termal, listrik, magnet dan fenomena lainnya.

Parameter optik seseorang

Perambatan cahaya berbentuk bujursangkar. Hukum pemantulan dan pembiasan. Lensa. Membangun gambar dalam lensa. Mata manusia adalah sistem optik yang kompleks. Mata berbagai perwakilan dunia binatang. Cacat visual utama: miopia, hiperopia, astigmatisme, buta warna. Kacamata. Cara menjaga penglihatan yang baik: kondisi pencahayaan, jarak dan sudut pandang yang optimal, mode kerja dan istirahat yang benar.

Demo: bangku optik, lensa, cermin, prisma bias.

Kerja praktek: penentuan panjang fokus dan kekuatan optik lensa di berbagai kacamata; penentuan ketajaman visual, pengamatan berbagai jenis gambar dalam lensa.

: parameter optik manusia.

Parameter mekanis seseorang

Kepadatan cairan dan jaringan padat yang membentuk seseorang. Mekanisme sederhana dalam organisme hidup dan tujuannya. "Aturan emas" mekanika. Sistem muskuloskeletal manusia dan hukum mekanika. Mengapa seseorang membutuhkan sendi? Struktur tulang dalam hal kemungkinan deformasi terbesar. Usaha dan daya yang dikembangkan oleh seseorang dalam berbagai kegiatan.

Demo: balok, gerbang, baji, ulir, tuas, bidang miring dan lain-lain.

Kerja praktek: penentuan kekuatan otot tangan manusia menggunakan meteran listrik; perhitungan peningkatan kekuatan dalam sistem "lengan-bahu"; penentuan kepadatan tulang rata-rata.

Pencarian independen untuk informasi: parameter mekanik manusia

Tekanan dan perangkat untuk pengukurannya

Peran tekanan atmosfer dalam kehidupan organisme hidup. Bagaimana tekanan diciptakan di dalam diri seseorang. Tekanan atmosfer dan kesejahteraan manusia. Tekanan tinggi dan rendah.

Kerja praktek: mempelajari perangkat, prinsip operasi dan aturan untuk menggunakan tonometer medis sesuai dengan instruksinya, mengukur tekanan darah menggunakan tonometer dan fonendoskop.

Tur virtual: Terbang dengan balon udara panas.

Pencarian independen untuk informasi: bagaimana seseorang mentolerir ketinggian yang berbeda di atas permukaan laut?

Termoregulasi organisme hidup. Aliran darah melalui pembuluh.

Proses difusi di alam hidup. fenomena kapiler. keterbasahan. Semua tentang kulit - "bahan atap" terbaik. Hukum pergerakan fluida melalui pipa penampang variabel. persamaan Bernoulli. Sistem kompleks pembuluh darah dan limfatik dalam tubuh manusia.

Demo: bangku optik, model tabung penampang variabel.

Kerja praktek: definisi tes darah. Pelaksanaan kerja praktek direncanakan dengan mengundang tenaga medis yang melakukan pengambilan sampel dan analisis darah. Pengukuran suhu kulit dengan termometer semikonduktor.

Gumpalan darah merah darah manusia adalah cakram dengan diameter sekitar 7*10 -6 m dan ketebalan 10 -6 m. Setiap milimeter kubik darah mengandung sekitar 5*106 cakram ini.

a) jika ada 5 liter darah dalam tubuh orang dewasa, berapa banyak sel darah merah yang terkandung di dalamnya?

b) massa molekul hemoglobin sekitar 6,8 * 10 4 pagi. Berapa banyak molekul hemoglobin yang harus terkandung dalam satu globul darah merah jika massa jenis hemoglobin adalah 1 kg/m3 dan jika kita asumsikan bahwa globula darah seluruhnya terdiri dari hemoglobin?

2. Bagaimana menjelaskan ketahanan air dari atap jerami, jerami di tumpukan?

3. Darah lebih kental daripada air. Ketika bergerak melalui sistem vaskular, ia mengalami resistensi karena gesekan internal. Semakin tipis pembuluh, semakin besar gesekan dan semakin banyak tekanan darah turun. Dalam satu menit, jantung mengeluarkan sekitar 4 liter darah ke dalam aorta. Kecepatan pergerakan darah di aorta adalah 0,5 m / s, dan melalui kapiler - 0,5 mm / s. Berapa kali gaya tahanan ketika darah mengalir melalui aorta lebih besar daripada gaya hambatan darah yang bergerak melalui kapiler, jika koefisien tahanan terhadap gerakan darah dianggap sama untuk kedua kasus?

4. Lanjutkan mencari informasi tentang parameter tubuh manusia dan mengisi paspor fisik pribadi.

Gelombang suara dan pendengaran manusia

Getaran di alam. Suara dan karakteristiknya. sifat suara. Alat vokal manusia. Suara di dunia binatang. Alat bantu dengar manusia. Infrasonik dan USG. Bioakustik ikan. Pengaruh suara frekuensi yang berbeda pada kesehatan manusia.

Demo: metronom, kotak resonator, alat musik petik, jangkauan gelombang mekanik. Reproduksi rekaman kerja jantung, rekaman grafik suara jantung (fonokardiografi).

Kerja praktek: penentuan sensitivitas maksimum alat bantu dengar manusia, penentuan denyut nadi manusia sebelum aktivitas fisik dan setelah peningkatan beban menggunakan fonendoskop. Jika memungkinkan, atur kunjungan ke kantor medis untuk fonokardiografi.

1. Tugas jenis: Membran timpani manusia memiliki luas sekitar 0,65 cm 2 . Pada volume suara 20 dB, amplitudo tekanan suara adalah 20 mN/m 2 - ini adalah latar belakang suara di ruangan yang sangat sunyi. Ambang nyeri untuk telinga terjadi pada volume 140 dB dan amplitudo tekanan suara 200 N/m 2 , dan kerusakan mekanis pada gendang telinga terjadi pada volume 160 dB dan amplitudo tekanan suara 2 kN/m 2 . Dengan kekuatan apa suara bekerja pada gendang telinga dalam kasus ini?

2. Kenalan dengan rentang frekuensi suara penyanyi:

Rentang frekuensi, Hz

Putra: bass

80 - 350

bariton

100 - 400

penyanyi tenor

130 -500

Wanita: contralto

170 - 780

mezzo-soprano

200 - 900

sopran

250 - 1000

coloratura sopran

13000

Pekerjaan rumah: suara "emas" Rusia, berapa rentang frekuensinya?

Radiasi elektromagnetik dan aplikasinya dalam kedokteran

Ultraviolet, inframerah dan radiasi sinar-X. V. Roentgen, data biografi. Penemuan sinar-X. Sifat radiasi sinar-X. Aplikasi dalam kedokteran untuk diagnosis dan pengobatan. Mengapa perlu melakukan fluorografi secara teratur?

Demo: gambar sinar-x.

Pekerjaan rumah: jika memungkinkan, temukan berbagai perangkat prinsip operasi listrik dan magnet ("Vitafon", "MAG" dan lainnya) dengan instruksi, bawa ke sekolah.

Fenomena listrik dan magnet dan kesehatan manusia

Sifat kelistrikan jaringan tubuh. Manusia di dunia medan elektromagnetik dan impuls. Biocurrents, impuls otak. Mengapa Anda bisa hidup kembali dengan pelepasan listrik? Penggunaan getaran frekuensi tinggi untuk tujuan terapeutik.

Pelajaran praktis: penentuan ketahanan kulit manusia; mempelajari perangkat, prinsip pengoperasian, dan aturan penggunaan perangkat dari seri "Dokter Rumah" sesuai dengan instruksi mereka.

Tekstil

Konduktivitas listrik spesifik,

Ohm -1 * m -1

cairan serebrospinal

Serum

Darah

Otot

Organ dalam

(2-3)*10 -1

Jaringan otak dan saraf

0,07

Jaringan adiposa

0,03

Kulit kering

10 -9

Jalan-jalan ke ruang fisioterapi poliklinik

Pengenalan berbagai jenis peralatan fisioterapi, tujuannya, prinsip tindakan, jenis penyakit dalam pengobatan yang digunakan, dan banyak lagi. Tindakan pencegahan keselamatan saat bekerja dengan peralatan.

Pekerjaan rumah: pendaftaran informasi yang dipelajari dalam kursus dalam bentuk pesan, poster, presentasi atau dalam bentuk visual lainnya.

Contoh informasi:

Ilmuwan dari Institut Gabungan Fisika Bumi. O. Yu. Schmidt dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia mempelajari pengaruh medan fisik dari berbagai alam (terutama elektromagnetik) pada reaksi perilaku organisme hidup, termasuk manusia. Neurasthenia sering disertai dengan sakit kepala (migrain) dan kurang tidur.Bagaimana cara meredakan sakit kepala?

Jawaban: Hal ini dapat dicapai dengan memaparkan otak pada pulsa arus listrik melalui elektroda yang dioleskan ke kulit. Metode ini memungkinkan Anda untuk mengurangi, dan terkadang sepenuhnya menghilangkan penggunaan obat penghilang rasa sakit kimia, menyelamatkan pasien dari efek sampingnya. Misalnya, pada peralatan Skat, pulsa arus bolak-balik disuplai secara bergantian dari tiga pasang elektroda yang dipasang di kepala pasien. Karena ini, hampir semua struktur otak yang bertanggung jawab atas blokade stimulasi nyeri terpengaruh. Frekuensi pulsa bervariasi dalam kisaran 400 - 1500 Hz, dan amplitudo arus mencapai 300 mA.

Seseorang menghabiskan sekitar sepertiga hidupnya dalam mimpi. Orang-orang menanggung kurang tidur total jauh lebih sulit daripada kelaparan, dan segera mati. Dalam proses tidur, sel-sel otak mengembalikan efisiensinya, secara aktif menyerap nutrisi, dan mengumpulkan energi. Tidur memulihkan aktivitas mental, menciptakan perasaan segar, bersemangat, menyebabkan gelombang energi. Oleh karena itu, electrosleep digunakan untuk mengobati penyakit pada sistem saraf pusat. Ini digunakan untuk penurunan kinerja, peningkatan kelelahan, sakit kepala dan insomnia.

Gaya hidup sehat

Makanan sehat. Pola tidur dan bangun yang tepat. Latihan yang wajar. Olahraga. Mengapa mandi bermanfaat? Aturan kebersihan pribadi. Apakah mungkin untuk melawan kebiasaan buruk? Kebiasaan apa yang dianggap berbahaya?

Kerja praktek: menentukan parameter orang sehat (denyut nadi, laju pernapasan, tekanan, berat badan), menentukan daya tahan dan kebugaran tubuh setelah aktivitas fisik (10 jongkok), mengeluarkan paspor fisik pribadi.

Pekerjaan rumah: ingat pelajaran paling menarik dari kursus menurut Anda, siapkan laporan singkat (2-3 menit) tentang topik ini; jawab pertanyaan - hal baru apa dalam fisika yang saya pelajari selama mengerjakan mata kuliah pilihan dalam fisika ini? Apakah dokter atau perawat yang baik perlu mengetahui topik ini? Apakah keputusan Anda berubah dalam memilih jalur pendidikan lebih lanjut? Apa yang akan Anda rekomendasikan untuk diubah atau ditambahkan ke program mata kuliah pilihan?

Konferensi terakhir

Pidato - refleksi siswa tentang hasil mata kuliah pilihan. Lihat proyek individu yang disiapkan oleh siswa.

Menyimpulkan hasil pengisian paspor fisik pribadi, membahas masalah yang berkaitan dengan budaya menjaga kesehatan sendiri.

Bibliografi

Alexseeva M.N. Fisika - muda. - M.: Pencerahan, 1980.

Agadzhanyan N.A. Ritme kehidupan dan kesehatan. - M.: Pengetahuan, 1975.

Butirsky G.A. Soal eksperimen fisika kelas 10-11. - M.: Pencerahan, 2000.

Katz Ts.B. Biofisika pada pelajaran fisika. - M.: Pencerahan, 1987.

Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Buku pelajaran fisika. Kelas 10. - M.: Pencerahan, 2001.

Perelman Ya I. Fisika yang menghibur.- D.: "VAP", 1994.

Peryshkin A.V. Buku pelajaran fisika. kelas 7. - M.: Bustard, 2001.

Peryshkin A.V. Buku pelajaran fisika. kelas 8. - M.: Bustard, 2001.

Peryshkin A.V., Gutnik E.M. Buku pelajaran fisika. Kelas 9 - M.: Bustard, 2001.

Kelompok pertama meliputi: berat masing-masing bagian tubuh manusia, kepadatan, modulus elastisitas dan modulus geser jaringan lunak dan keras tubuh, kecepatan rambat gelombang tegangan dalam jaringan dan impedansi karakteristiknya.[ ... ]

Kelompok kedua dari karakteristik turunan adalah: indikator atenuasi relatif getaran saat merambat melalui tubuh dari tempat eksitasi, karakteristik frekuensi impedansi mekanis input di zona kontak tubuh dengan permukaan bergetar, nmedansi mekanik transien untuk setiap titik pada permukaan tubuh, frekuensi getaran alami struktur tubuh. ...]

Catatan. Berat tangan 0,6 kg, lengan bawah 1,6 kg, lengan atas 2,3 kg.[ ...]

Di meja. Gambar 4 menunjukkan bobot masing-masing bagian tubuh manusia, relatif terhadap bobot total dan dalam nilai absolut, dirata-ratakan menurut data N. N. Khavkin, Coldman (dikutip oleh Harris dan Crede, 1961) dan Woodson dan Conover (1968). Yang terakhir mengacu pada rata-rata untuk pria dengan tinggi 175 cm dan berat 70 kg.[ ...]

Di meja. 6 menurut sumber literatur yang sama menunjukkan perubahan rata-rata dalam kekakuan K dan resistensi disipatif R dari jaringan lunak tubuh ketika mereka dipindahkan di bawah aksi beban statis, mengacu pada area 1 cm2.[ .. .]

Data ini diperoleh oleh Franke (dikutip dalam Harris dan Crede, 1961) hanya pada dua mata pelajaran dan dicirikan oleh sebaran bacaan. Namun demikian, dapat dilihat bahwa di bawah beban yang menyebabkan perpindahan jaringan tidak melebihi 5 mm, kekakuan K dan resistansi R berubah hampir secara linier dengan perubahan beban. Dengan perpindahan lebih dari 5 mm, jaringan tubuh menunjukkan karakteristik non-linier dari sifat elastis-kentalnya.[ ...]

Dari turunan karakteristik mekanis tubuh manusia, pertama-tama kita akan mempertimbangkan redaman osilasi saat merambat melalui tubuh dari tempat eksitasi. Untuk pertama kalinya, redaman untuk frekuensi 50 Hz ini dipelajari pada tahun 1939 oleh Vökevu.[ ...]

Bagi kami, studi tentang redaman osilasi selama perambatannya melalui tubuh manusia menarik dalam aspek yang sedikit berbeda, yaitu, dalam membandingkan karakteristik redaman osilasi berbagai frekuensi di bawah aksi getaran melalui telapak kaki. kaki atau telapak tangan untuk memperjelas konsep getaran "lokal" dan "umum" dan untuk menentukan ukuran zona reseptif yang dicakup oleh gerakan osilasi.[ ...]

Kami juga melakukan penelitian pada 10 pria yang praktis sehat (masing-masing sepuluh percobaan) dalam rentang frekuensi dari 8 hingga 125 Hz dan di bawah pengaruh getaran pada kaki dan telapak tangan. Dudukan getaran mekanis VUS-70/200 berfungsi sebagai sumber getaran. Subjek baik berdiri di atas platform penyangga, atau, berada di luarnya, menekan ke bawah pada pegangan bergetar yang terpasang pada platform, melakukan kontrol atas gaya penekanan yang ditetapkan pada perangkat penunjuk. Penyebaran getaran direkam dengan alat pengukur yang diproduksi oleh Brüel & Co. dengan sensor 30 gram yang ditekan oleh tangan penguji ke tonjolan tulang pada titik-titik tertentu di tubuh. Tingkat kecepatan getaran yang diukur dirata-ratakan dengan penentuan standar deviasi, yang berfluktuasi dalam ± 2-5 dB.[ ...]

Kami mempelajari efek ketegangan otot pada konduksi getaran oleh jaringan tangan dengan mengukur intensitas getaran pada titik yang sama - di bahu subjek - dalam kondisi tingkat kecepatan getaran yang sama di zona kontak. dengan permukaan yang bergetar, tetapi pada tekanan yang berbeda pada pegangan.[ ...]

Tabel untuk bab ini: