Бұрыш координаттары және олардың 1-ші мен 2-ші айырмашылықтары

10 кесте

Дене кейпі	φ	`φ	``φ	Дене кейпі	φ	`φ	``φ	Дене кейпі	φ	`φ	``φ
1	4	-	-	10	102	34	8	18	271	40	-7
2	10	13	-	11	120	40	12	19	291	35	-9
3	17	15	4	12	142	46	6	20	306	31	-7
4	25	17	4	13	166	46	-2	21	322	28	-9
5	34	19	5	14	188	44	-5	22	334	22	-9
6	44	22	7	15	210	41	-3	23	344	19	-9
7	56	26	8	16	229	41	1	24	353	13	-
8	70	30	6	17	251	42	-1	25	357	-	-
9	86	32	4

2. Ауырлық орталығының радиусының бұрыштық жылдамдықтардың және үдеулердің өзара байланыстарының өзгеруін меңгеру.

2. Бұрыштық жылдамдықтардың шеңберлі графигін, бұрыштық жылдамдықтардың мәндерін /бірінші айырмашылықтарын `φ/ керменің білігінен ЖАО радиустарына түсіріп көрсету ыңғайлы. Радиустағы барлық нүктелерді қосып /№2-ден №24-ге дейін/, бұрыштық жылдамдықтың графигін аламыз.

3. Бұрыштық үдеудің бұрыштық жылдамдыққа қарағанда шеңберлі графигін көрсету өзгеше, себебі жылдамдықта бір белгі болса /бір бағытта қозғалу/, ал үдеу екі белгіден /оң – жылдамдықтың өсуі және теріс – жылдамдықтың азаюы/ тұрады. Нөлдік деңгейге шеңбердің еркін радиусын аламыз /оның аралығы – керменің білігі/. Оң үдеулерді берілген нүктелер радиусынан шеңбердің ортасына қарай /0-ден/, ал теріс үдеулерді орталықтан – шеңбердің сыртына қарай саламыз.

4. Бұрыштық жылдамдықтар мен үдеулердің шеңберлі графиктерін салу. ЖАО радиусына /2-ші дене кейпінен бастап/ бұрыштық жылдамдықты еркін масштабпен түсіру керек /мыс.: бірінші айырмашылықтың 10º 10 мм тең деп аламыз/. Алынған нүктелерді сызықтармен қосу керек. ЖАО радиусына (3-ші дене кейпінен бастап) еркін радиус шеңберінен оң үдеуді орталыққа қарай, терісті – орталықтан түсіру керек /масштаб: 10 мм 10º-екінші айырмашылығына сай келеді/. Нүктелерді сызықтармен қосу керек /10суретті қара/. Қисық сызықтар тұйықталмаған, себебі бірінші және соңғы дене кейпілеріне жылдамдықтың деректері жоқ.

5. Бұл қозғалыстардың ауырлық күш әрекеттері мен дененің кермеге жақындау білігінің арасындағы тәуелділікті талдау. ЖАО қай жерде кермеге жақындап, қай жерде алыстайтынын, үдеу мен жылдамдықтың осыған байланысты өзгеруін көрсетіп кету керек.

11. Зертханалық жұмыс. Қозғалыстардың уақыттық көрсеткіштерін анықтау.
Мақсаты: Спорттық қозғалыстардың уақыттық көрсеткіштерін тауып, олардың өзара арақатыстарын анықтау.
Жұмыс барысы: 1. Уақыттық көрсеткіштерге жататындар: қозғалыс ұзақтығы /бүтіндей немесе оның бөлшектері, немесе фазалары/; - қозғалыстың басталу және аяқталу уақыт сәттерінің айырымы t = t_i - t_o /сек/; - қозғалыс қарқыны қозғалыстың уақыт бірлігіндегі саны – N = 1: t; - қозғалыстың уақыттық ырғағы – қозғалыстардың бөлек бөлімдерінің уақыттық аралықтарының арақатысы, ол дегеніміз тұтас қозғалыстың уақыттық фазаларының арақатысы t₁ : t₂ ...

Уақыттық көрсеткіштерді импульсті фотосуреттер, кинограммалар немесе кинотаспалар арқылы түсіру жиілігі есептелініп жүргізіледі. Бір уақыттық интервалдың ұзақтығы таңдап алынған жиілікте t = t₁ - t₀ = 1: f – 0 : f = f /сек/ болады.

Қозғалыс белгілі бір бастапқы жағдайдан басталатындықтан оны нөльге тең деп аламыз. Қозғалыстың бөліктерін шектейтін кадрларды фазаның соңы деп білеміз. Оларды бастапқы қозғалыстан уақыт аралығы бөліп тұрады. Осының арқасында фазаның ұзақтығын бастапқы және соңғы уақыт аралықтарының айырымы арқылы табады. Мысалы, фаза 28 кадрдан басталып 50-ші кадрде аяқталады. Бұл фазаның ұзақтығы түсіру жиілігінің есебі арқасында келесі теңдеу арқылы табылады: t_ф = t_аяқт.-t_баст.= = сек.

Қозғалыстың барлық уақытын бастапқы және соңғы қозғалыстарды уақыт айырымының сәтімен немесе уақыттық интервалдардың санының, сол уақыттық интервал ұзақтығына көбейтіндісі алынады: t_қозғ.=t_аяқт.–t₀=п = сек.

Зерттеу мақсаттары қозғалыстарды фазаларға бөліп анықтау. Фазаларды қозғалыстың түгел түрінде /мысалы, екпін, итерілу, самғау, жерге қону/, немесе бөлек бөлшектерге бөледі /мысалы, әрбір аяқтың және қолдың жұмысын талдау кезінде/.

Көрнекілігі үшін алынған деректерді қозғалыстың фазалық диаграммасын сызу керек. Көлденең өске /немесе шеңбер тәрізді өс/ әрбір фазаның уақыт бірлігіндегі ұзақтығын белгілі бір масштабпен салады. Уақыт шкаласында қозғалу фазаларын ерікті түрде кесінділермен немесе шеңберлі диаграмма секторларын белгілейді. Ондай диаграммаларды хронограммалар деп атайды /ІІ - сурет/. Хронограммаларда фазалардың арақатысы көрнекілік түрде /қозғалу ырғағы/ бөлшектердің жұмысында бір-біріне тәуелділігін және қозғалыстың координациялық құрылымына талдау жасауға материал береді.

Таспаны қарау үшін әдейі столдар, фотоүлкейткіштер, «Микрофот» аппараттары немесе кәдімгі үлкейткіш лупалар /шынылар/ пайдаланылады. Жеке жұмыс үшін ұсынылып отырған тәсілде «ЛЭТИ» проекторын немесе кескінді үлкен экранға шығаратын диапроекторлар қолданылады.




ІІ-сурет. Қозғалу хронограммасы: а) секірудің сызықтық хронограммасы; б) жүгірудің шеңберлі хронограммасы.

2. Қозғалыс материалының уақыттық құрылымын талдау үшін және уақыттың есептеле басталуын тауып, нөльдік жағдайын қарау қажет.

3. Қозғалыстағы фазаларды жекелеп алу /зерттеу мақсатына байланысты/. Сол фазаларды есептеу үшін хаттаманы келесі түрде әзірлеу /мысал ретінде жиілігі f = 200 кадр/сек/керек;

4. Таспаны қарап, оның бастапқы қозғалу кадрын белгілеу қажет.

5. Кадрларды ретімен есептеп, фазалардың соңғыларына сәйкес кадрлардың нөмірлерін кестеге енгізу керек. Келесі фазаның бастапқы кадры алдыңғы кадрдың соңғысы болып белгіленеді.

6. Формула бойынша уақытты есептеу:

7. Алынған нәтижелердің сенімді деңгейін есептей тұрып, бір кадрлік қателіктің фазадағы кадрлардың санына қатысы қателіктердің процентін көрсетеді. Мысалы, бір фазада 200 кадр. Бір кадрлік қателік 1 : 200 = 0,005 = 0,5% тең.

8. Кесте бойынша қозғалыстың сызықтық немесе шеңберлік хронограммасын сызу /ІІ кесте/.

11 – кесте.

Ескерту. Егер бөлшектердің қозғалыс фазалары зерттелетін болса /мысалы, оң және сол аяқтар, оң және сол қолдар/, онда әрбір бөлшек үшін бөлек кестелер құрылады, ал қозғалысты қарау нөлінші кадрден басталады, себебі барлық бөлшектер үшін есептеу уақыты бірдей болған жөн.

9. Қайталанбалы /циклдік/ қозғалыстардың уақыт бірлігіндегі қайталану жиілігін анықтау – ырғағын: N =

10. Қозғалыс фазаларының уақыттық арақатысын табу: t₁ : t₂ : t₃ : t₄ .... мысалы, кестенің деректері бойынша фазалардың уақыттық қатысын табу : 2,1 : 0,1 : 0,9 : 0,3.

11. Атақты спортшылардың қозғалыстарының жоғары дәрежедегі алынған уақыттық көрсеткіштерін салыстыру негізінде қорытынды жасау. Қозғалыс хронограммаларын миллиметрлік қағазға қолайлы масштабпен сызылу қажет.
12. Зертханалық жұмыс. Сызықтық хронограмма құру.
Мақсаты: Қозғалыстың өзгеру сәтін, фазаларын және кезеңдерін анықтауды үйрену.
Жұмыс барысы: 1. Хронограмма – бұл уақытша қатынастардың диаграммасы /сызбасы/. Білік уақытына қозғалыс бөліктерінің ұзақтығына сәйкес кесінділер салынады. Фазалар қозғалыстың өзгеруіне /сәтіне/ байланысты басталып және аяқталып отырады /мыс.: ауада самғаудың аяқталуы және тіректің басталуы, тіректің аяқталуы мен ауада самғаудың басталуы/. Қозғалыстың өзгеру сәті екі фазаның арасындағы шекара болып есептеледі. Хронограммаға қарап фазаларының жүйелілігін, олардың ұзақтығы мен ұзақтығының қатынастарын анықтауға болады /қозғалыс ырғағын/.


12-сурет. Акробатика жаттығуларының хронограммасы.

2. Фазалардың шекаралық сәтін анықтау. Кинограмманы қарай отырып /12-сурет/ фазалардың /самғау мен тірек/ шекараларына көңіл аудару керек / жерге қону - №5, 13, 22, 25 және тіректен босап шығу №1, 9, 18, 24/ дене кейіптері, ауада самғаумен тірекке келіп төмендеуі /№3, 38 дене кейіптері/. №13-тен 15-ке дейін – амортизация да, №15-тен №18-ге дейін итеру. Кестені сызып, оның бағаналарына сәт белгісі мен кадрдың нөмірін жазу керек. Сәтті фазаның не бастамасы, не аяқтамасы деп белгілемей, тек сол уақытта болып жатқанын айқындау, белгілерін ғана түсіру.

3. Фазалық мазмұны мен ұзақтығын анықтау. Фазалардың мазмұнын анықтап, кестеге түскен сәті бойынша, шектелген сәттерін де кестеге түсіру. Әрбір фазаны кадрлардың қандай нөмірлері шектеп тұрғанын белгілеу керек. Кестенің қалай құрылғанын байқап, /фазалардың ығысу сәттерінің жолдарына /фазалардың шекараларын анықтауды жеңілдетеді. Ең соңғы бағанаға фазалардың ұзақтығын кадрлар арасындағы интервал санын енгізу қажет. Суретті түсіру жиілігі секундына 24 кадр.

4. Сызықтық хронограмма сызу. Уақыт өсін /білігін/ өткізіп, бейнелердің масштабын орнату және оны уақыт білігіне түсіру. Хронограмманың білігін сызу. Қозғалыстар сәтінің өзгерістерін /кесте бойынша/ және сәт аттарын, жоғары жағына жазу керек. Фазаларды /төрт бұрыштық белгілерімен белгілеп/ түсіру керек: - итерілу хронограмманың төменгі жеріне, итерусіз – біліктен жоғары салу керек. Фазалардың аттарын төменгі жағына жазу керек. Хронограммадан төмен жаттығудың кезеңдерін оның схемасын сызу керек. Итерілу ұзақтығы мен самғаудың арақатынасына көңіл аудару қажет /бірінші итерілулерде ұзақ тіреуде, қысқа ғана самғау, ал соңғы итерілуде керісінше/. Амортизация ұзақтығымен қол-аяқтардың итерілу арасындағы арақатысқа көңіл аудару қажет.

• 
  амортизация фазасы, тірек реакциясының басталу сәтінен басталып тізе буындағы бүгу бұрышы барынша үлкен болған кезде аяқталады, ол дегеніміз сде фигурасының ауданы абс фигурасының ауданына /тензодинамограммадағы/ тең болғанда /Р-тірек реакциясының маңызы, спортшының салмағына тең/;
  
• 
  ителіру фазасы, оның аяқталуы тірек реакциясының тік құрамасының мәні нөльге немесе спортшының аяқтары тіректен айырылу сәті кезінде аяқталады;
  
• 
  самғау фазасы, сол уақыттағы тірек реакциясының тік құрамасы нөльге тең.
  

Секіру кезінде спортшының ауырлық орталығының максимальды жоғары көтерілуі дененің самғау биіктігі жоғары лақтырылған дене формуласы бойынша анықталады: Н=gt₂ көтер. : 2, бұндағы t _көтер. = t _самғ. : 2 – көтерілу уақыты, ал итерілудің максималды жылдамдығы келесі теңдеумен есептеледі: У_мах = gt_көтер. себебі спортшы самғау фазасында бастапқы жылдамдық әсерімен ауырлық күш үдеумен қозғалады. Өздігінен жазатын аппаратта диаграммалық қағаздың қозғалу жылдамдығы 50 мм/сек орнатылған.

2. Дәрігерлік таразымен спортшының салмағын – Р анықтау қажет.

3. Тензометрлік күшейткішті лаборанттың бақылау арқылы жұмысқа қосып ережесі мен пайдалану нұсқауы арқылы әзірлеу.

4. Өздігінен жазатын аспапты қосып, «нөльдік сызықты» жазамыз, ол дегеніміз тензометрлік платформаны ешқандай ауырлықсыз жазып алу.

5. Платформаның үстіне тұрып, бір-екі секіндтай сол салмақпен /берілген ауыртпалықты/ жазып алып, содан кейін максималді биіктікке екі аяқпен жоғары итеріліп секіруді орындау қажет.

6. Өздігінен жазатын аппараттан тәжірибе нәтижесінің диаграммасын алып күш түсіру мен соған кеткен уақыттың жазылу масштабын анықтау; уақыт бойынша масштаб таспаның қозғалу жылдамдығы /50мм/сек/ кезінде, ол уақыт масштабы бойынша 0,02 мм/сек анықталады; күштеу бойынша-сыналушының салмағының әсерінен жазудың ауытқу мәніне байланысты.

7. Диаграммаға уақыт пен күшейту масштабын салып қозғалыстың фазалық құрамына талдау жасау қажет /13 суретті қара/, фазалардың ұзақтығын келесі кестеге енгізу керек:

8. Жоғарыда берілген формулалар бойынша секіру кезінде ауырлық орталықтың максимальді биіктікке көтерілу мен максимальді итерілуі жылдамдығын есептеу керек.

Жұмыс келесі формуламен есептелінеді: А ^t_tN/t/dt /2/.

Велоэргометрдің педалін айналдыру генератордың ауыртпалығын өзгертіп әртүрлі кестеде жұмыс істеуге болады: неғұрлым ауыртпалықтың Р кедергісі аз болған сайын, соғұрлым педальді айналдыру қиын және де, оны белгілі бір жылдамдықта ұстап түру үшін барынша көбірек қуаттылықты дамыту қажет.

Өлшегіш аппараттың құрамына кіретіндер:

• 
  вольтметр, генератордың кернеуі;
  
• 
  амперметр, ауыртпалықтағы токты өлшегіш;
  
• 
  ваттметр, ауыртпалыққа тарайтын қуаттылықты өлшейді;
  
• 
  сандық есептеу механизмі бар электр энергиясының есептеуіші /дискінің 5 рет айналып шығуы І ватт-сағатқа = 3600 Дж сәйкес келеді/;
  
• 
  электр энергиясының импульстік есептеуіші /бір бөлігі 360 ДЖ сәйкес/;
  
• 
  педальді айналдыру жылдамдығының индикаторы.
  

Электромеханикалық велоэргометрдің пайдалы әрекет коэффициенті /ПӘК/ ч=0,5. Сонымен спортшының орындаған жұмысы /электрэнергиясының саны/, өлшегіш аппаратурамен тіркеледі.

2.Педальді айналдыру, берілген шегіне дейін жеткізіп, сол жылдамдықты 15 сек ішінде тұрақты ұстап тұру.

3. Электр энергиясын есептеуіштерінің көрсеткіштері арқылы жұмысты анықтау.

4. Өздігінен жазатын аспаптан графиктер сызылған таспаны І/t/ және У/t/ алып, деректерді №13 кестеге енгізу керек:

5. І-ші формула бойынша электр тогының қуаттылық мәнін есептеу. Сыналушының дамытқан қуаттылығын анықтау: N_жұм.= N_э. : ч = 2N_э, алынған деректерді кестеге енгізу.

6. Есептелінген деректер бойынша график N /t/ құру /мысал ретінде график 14 суретте көрсетілген/.

7. 2-ші формула бойынша сыналушының педальді айналдыруға кеткен жұмысын анықтау /есептеу кезінде кез-келген тәсілмен графиктің интегралын табу/.

8. Есептелінген деректерді электр энергиясының есептеуіш көрсеткіштерімен салыстыру /велоэргометрдің ПӘК-ін ескере отырып/.



14-сурет. Электромеханикалық велоэргометрдің генераторындағы ауыртпалық тогымен кернеудің осцилограммасы және педальді айналдыру қуаттылығының өзгеруі негізінде есептелінген графигі.