4.3.2. Реактивное движение и реактивная сила (реакция опоры), хлестовое движение
Реактивное движение — это изменение формы снаряда или другой опорной поверхности (помост для вольных упражнений или акробатическая дорожка) под воздействием количества движения накопленного телом гимнаста до момента отталкивания от неё, например, при наскоке на гимнастический мостик, приземлении на акробатическую дорожку, воздействии на гриф перекладины, жерди брусьев.
Реактивное
движение можно вызвать и в собственном
опорно-двигательном аппарате в виде
натяжения мышц, связок, суставных сумок,
сжатия или натяжения межпозвоночных
хрящей под воздействием мышц-антагонистов,
веса тела или отдельных его звеньев,
момента инерции одних звеньев тела по
отношению к другим, выполняющим опорную
функцию. Однако реактивное движение
снаряда (любой упругой опорной поверхности)
в силу своей упругости окажет обратное
воздействие на тело гимнаста с такой
же силой, с какой он вызвал реактивное
движение.
При технически правильном
отталкивании происходит сложение двух
сил: силы отталкивания гимнаста от опоры
и реактивной силы самого снаряда.
Реактивная сила (реакция опоры) — это воздействие опоры на тело гимнаста. Такой силой могут обладать также натянутые мышцы, связки и другие части опорно-двигательного аппарата. Реактивные силы снаряда и собственного опорно-двигательного аппарата, особенно при их одновременном действии, помогают гимнасту выполнить упражнение технически более правильно, эффективно, с меньшими затратами мышечной энергии. Воздействие реактивной силы особенно наглядно можно проследить при выполнении упражнений на батуте, при отталкивании от пружинного мостика. Её неумелое использование затрудняет выполнение упражнения.
Сила
реакции опоры при отталкивании может
превышать вес спортсмена в 5 —6 раз.
Степень воздействия реактивных сил
возрастает с увеличением числа звеньев
тела, активно участвующих в движении
(отталкивание ногами в сочетании с
разгибанием спины и взмахом рук).
Хлестовое
(бросковое) движение —
это такое волнообразное движение тела,
когда в процессе маха ноги совершают
колебательные движения относительно
туловища: они то отстают от него, то
обгоняют, то снова отстают. В этом случае
происходит перераспределение энергии
за счет последовательного включения в
работу соответствующих групп мышц. Чаще
наблюдается такое чередование: в начале
маха ноги отстают от туловища, при этом
натягиваются мышцы передней поверхности
тела, затем, за счет активного сокращения
этих мышц, ноги обгоняют туловище, а к
концу движения вновь отстают от него.
При таком характере движений происходит
увеличение количества движения,
приобретаемого ногами. Ноги в конечной
точке маха обладают наибольшим моментом
количества движения. В этом случае
руками оказывается мощное давление на
снаряд, и тело, как бы опираясь на две
точки опоры (руки и ноги), получает
возможность подняться выше относительно
снаряда (соскок махом вперед на
перекладине, кольцах и др.
При выполнении многих динамических упражнений можно создать условия для вращательных движений тела гимнаста в одной или в нескольких плоскостях пространства одновременно. Вращательный импульс (момент количества движения) создается как на опоре, так и в условиях безопорного положения тела.
В опорном положении тела вращательные движения могут выполняться на ногах, на руках, вокруг продольной, поперечной и переднезадней осей. Простейшими из них являются повороты на месте: направо, налево, кругом, повороты с подскоком на 180°, 360° и более градусов; перевороты вперед, назад и в стороны.
Выполнение
поворотов начинается с наиболее удаленных
от опоры звеньев тела. Звено, закрепленное
на опоре, не поворачивается относительно
исходного положения до момента отрыва
тела от опоры (повороты на 180°, 360° и
более, повороты махом вперед на
перекладине, кольцах и др.). Связь с
опорой прекращается после того, как
звенья тела, удаленные от опоры, приобрели
момент количества движения, достаточный
для того, чтобы обеспечить успешное
выполнение заданного упражнения.
При поворотах вокруг поперечной оси тела и параллельных ей осей вращательный импульс создается за счет того, что гимнаст, переходя из исходного положения в конечное, описывает вращательные движения различными звеньями тела относительно этих осей суставов: руки — вокруг плечевой; бедро — вокруг коленной; голова с туловищем — вокруг голеностопной. Общий момент количества движения тела складывается из количества движения его звеньев.
После отрыва тела от опоры поступательные и вращательные движения осуществляются в безопорном положении.
В безопорном положении тело гимнаста представляет собой свободную кинематическую цепь и может совершить поступательные и вращательные движения на основе законов кинематики.
При выполнении
гимнастических упражнений поступательные
движения сочетаются с вращательными.
Вращательное движение — это такое движение, при котором, по крайней мере, две точки, лежащие на оси вращения, остаются неподвижными. В гимнастике к таким движениям относятся сальто, повороты и их сочетания. Основными характеристиками этого вида движений являются угловая скорость и угловое ускорение.
При рассмотрении возможности выполнения вращательных движений в безопорном положении необходимо учитывать, что тело гимнаста в этом случае обладает постоянным моментом количества движения. Из этого следует, что траектория движения ОЦМ тела определяется лишь величиной и направлением скорости вылета в безопорное положение; нельзя ни уменьшить, ни увеличить количество движения, его можно лишь перераспределить между отдельными звеньями тела.
В
безопорном положении тело гимнаста
всегда вращается вокруг оси, проходящей
через его ОЦМ. Поэтому любая сила, линия
действия которой не проходит через ОЦМ,
создает вращательный момент относительно
оси, проходящей через ОЦМ тела.
Поворот
начинается с концевых звеньев тела,
потому что они обладают наибольшей
подвижностью.
При выполнении вращательных движений приходится учитывать также и то, что звенья тела, как уже отмечалось, могут перемещаться одно относительно другого только в противоположные стороны навстречу друг другу со скоростями, обратно пропорциональными их моментам инерции.
После создания вращательного импульса гимнаст может снова сгибаться и разгибаться, выполняя поворот вокруг продольной оси туловища или ног. Количество поворотов, которые гимнаст может выполнить в безопорном положении, зависит от запаса высоты, а, следовательно, и времени. В процессе поворота та часть тела, которая служила опорой для поворачивающейся части, будет догонять ее и отнимать часть приобретенной ею кинетической энергии
В
безопорном положении можно изменять
скорость вращения тела путем изменения
позы. Например, при вращении вокруг
продольной оси тела сгибание тела,
отведение рук в стороны приводят к
замедлению скорости вращения; разгибание
тела, приведение рук — к ее увеличению.
Реактивные силы — определение термина
силы, не создающие движения, но ограничивающие перемещения (препятствующие перемещениям) твёрдого тела (реакции связей).
Научные статьи на тему «Реактивные силы»
для движения силу тяги посредством преобразования внутренней энергии топлива в кинетическую энергию…
Работы по созданию самолета с реактивным двигателем велись еще в 19 веке….
До этого, в 1886 изобретатели Чурку и Бюисиссон испытали первую лодку с реактивным двигателем на реке…
Первый проект истребителя с воздушно-реактивным двигателем в Советском Союзе появился в 1943 году, но
Статья от экспертов
Показан механизм возникновения реактивной силы, ускоряющей пылинку против ионного потока.
Creative Commons
Научный журнал
Резонанс — это явление, при котором частота колебаний какой-либо системы увеличивается колебаниями внешней силы…
Вынужденные колебания, источником которых является внешняя сила, увеличивают даже те колебания, амплитуда…
При условии неизменности в цепи и напряжения, и активного сопротивления $r$, сила тока при резонансе…
тока от реактивного сопротивления цепи..
..
реактивной емкостной проводимости, т.е.
Статья от экспертов
В центре внимания статьи находится стратегия индийской «мягкой силы» в Южно-Азиатском субрегионе, как ключевой компонент современной политики Нью-Дели. Раскрыто понимание «мягкой силы» со стороны ведущих держав Азии. Индийско-китайские отношения в области «мягкой силы» рассмотрены через неологизм «Чиндия», который подразумевает не только конкуренцию двух держав, но и развитие смежных зон индийской и китайской цивилизаций, где в результате межкультурного диалога и обмена возникают своеобразные геокультурные гибридные пространства, одинаково восприимчивые как к индийскому, так и к китайскому влиянию. Сделан вывод о том, что, хотя рост «мягкой силы» Индии был ответом на удачные попытки Китая вовлечь в орбиту своего влияния страны Южной Азии, в настоящее время Индия стала применять обновленные модели «мягкой силы» на системной основе.
Creative Commons
Научный журнал
Повышай знания с онлайн-тренажером от Автор24!
- Напиши термин
- Выбери определение из предложенных или загрузи свое
- Тренажер от Автор24 поможет тебе выучить термины с помощью удобных и приятных карточек
домашних заданий и упражнений — Почему нормальную силу иногда называют «силой реакции»?
Я согласен с Mathemagician, что использование термина «реакция» здесь не то же самое, что и при описании сил действия/реакции.
Как правильно указывает Mathemagician, нормальная «реакция» земли на коробку на вашей 1-й диаграмме не является партнером по действию/реакции веса коробки, потому что (i) вес является гравитационным, тогда как нормальная сила является электромагнитной, ( ii) эти две силы действуют на одно и то же тело (коробку), и (iii) вес (или его нормальная составляющая) и нормальная сила реакции не всегда равны.
Партнером действия/противодействия веса ящика (т.е. нисходящего притяжения Земли к ящику) является гравитационное притяжение ящика, действующее вверх на Землю. А партнером по действию/реакции электромагнитной контактной силы земли, давит на коробку, является электромагнитная контактная сила коробки, давит на землю.
В этом контексте контактная сила называется силой реакции , потому что это «реакция» или «реакция» на данную ситуацию, и ее трудно рассчитать или измерить напрямую. Единственный практический способ, которым вы можете решить, какое значение оно имеет, — это признать, что это неизвестная реакция на какую-то другую силу или силы, которые известны, чтобы вызвать известное ускорение. Это неизвестная сила, которая необходима, чтобы уравновесить уравнение $$\sum F=ma$$.
Например, если ящик весит $W=20N$ (направлен вниз) и ускорение отсутствует ($a=0$), то мы можем сделать вывод, что нормальная сила (направлена вверх) равна $N=20N$, чтобы уравнение баланса.
Если ящик находится на полу лифта, который движется вверх с ускорением $1g$, мы можем сделать вывод, что контактная сила должна быть $N=40N$.
То же самое можно сказать о тангенциальной силе реакции , более известной как сила трения покоя . Это еще одна контактная сила, величина которой является переменной, но ее очень трудно рассчитать или измерить, кроме как путем вывода из применения уравнения $\Sigma F=ma$.
Теоретически как нормальные, так и тангенциальные силы реакции могут быть рассчитаны напрямую, например, путем моделирования их как пружиноподобных сил. Точно так же, как вы можете рассчитать вес, используя $W=mg$, если знаете массу $m$ и силу гравитационного поля $g$, вы также можете рассчитать нормальную силу, используя $F=kx$, если вы знаете величину $ x$, на которое земля сжимается коробкой, и жесткость пружины $k$ для земли, при условии, что она подчиняется закону Гука. Но нецелесообразно измерять ни $x$, ни $k$, потому что одно микроскопически мало, а другое чрезвычайно велико.
(В качестве альтернативы мы могли бы измерить сжатие ящика, которое, если он сделан из дерева или картона, будет больше, чем сжатие бетонного, гранитного или мраморного пола.) Точно так же сила трения покоя может быть рассчитана по микроскопическому боковому смещению ящика или землю и его огромную боковую пружинную постоянную — но, опять же, нецелесообразно измерять ни то, ни другое.
Математически контактная сила (нормальная или тангенциальная) является одним из типов силы сдерживания. Он принимает любое значение, необходимое для обеспечения выполнения условия ограничения. Обычно это означает, что граница не нарушена.
Мы предполагаем, что земля и коробка являются твердыми телами, которые вообще не деформируются, даже на атомарном уровне. Это означает, что $k=\infty$ и, следовательно, $x=0$ для всех значений приложенной силы $F$. Используя эту модель, невозможно решить, какое значение имеет $F=kx$ — оно равно 9.0009 неопределенный . Контактную силу $F$ мы можем вычислить только дедуктивно, как неизвестную силу в уравнении $\Sigma F=ma$.
В двумерной задаче, если у нас есть две неизвестные силы, мы можем использовать уравнение вращения $\Sigma T=I\alpha$, чтобы найти вторую неизвестную силу. Если у нас есть 3 неизвестные силы, то у нас проблемы. Модель твердого тела не может справиться с этой ситуацией.
В чем разница между активной и реактивной силой? (Контраст) – Все отличия
Для работы активной и реактивной сил должно быть как минимум два объекта. Вы не можете отличить активную и реактивную силы друг от друга. Единственная разница в том, что силы действуют в противоположных направлениях.
Интересно, что обе силы действуют одновременно без какой-либо временной задержки. Удар ногой по столу заставит стол действовать как активная сила, а ваша нога будет действовать как реактивная сила. Это то, что следует из закона Ньютона.
Поскольку мы только что обсудили, чем они оба отличаются, давайте посмотрим на некоторые сходства между ними обоими.
- Обе силы происходят вместе
- Величина обеих сил эквивалентна
- Действие также является противодействием, и то же самое относится к реакции
Несмотря на то, что обе силы не действуют одновременно, друг друга.
В этой статье я буду объяснять эти термины. Я также расскажу о различных типах сил.
Итак, если вы заинтригованы, давайте углубимся в это…
Страница Содержание
Сила
Прежде всего давайте проясним, что означает сила:
| Сила | Толкание или вытягивание объекта означает, что к объекту прилагается сила, а сила прилагается к нему. движение. Однако это определение силы не объясняет всей концепции. Даже если объект находится в стационарном положении, на него все равно действуют силы. |
| Всегда ли сила заставляет объект двигаться? | Нет, не все силы заставляют объект двигаться. Возьмем пример круглого предмета, лежащего на земле. Теперь вы увидите, что он не сдвинется с места, пока вы его не нажмете. Это не означает, что на него не действует никакая сила. Существует баланс между всеми силами, действующими на него, в результате чего результирующая сила равна нулю. Имейте в виду, что чистая сила не должна быть равна нулю, чтобы объекты могли двигаться. |
Если вы хотите глубже погрузиться в смысл силы, вам стоит посмотреть это видео:
Активная и реактивная сила
И активная, и реактивная силы не различаются по величине и величине. Они просто действуют в противоположных направлениях, реагируя одно на другое.
Если вы ударитесь ногой о стену, стена будет воздействовать на ваш палец с той же силой, вызывая у него боль.
Ходьба — еще один пример этих сил. Ваши ноги, толкающие землю назад, будут активной силой, в то время как ваше тело, двигающееся вперед, будет примером реактивной силы.
Отсюда вы можете понять, как обе эти силы действуют в противоположных направлениях.
Типы сил
Сила трения
Эта сила помогает объектам перестать двигаться. Если бы не было трения, объекты были бы неостановимы. Тормоза транспортных средств — самый яркий пример трения.
Сила тренияПриложенная сила
Под этой силой вы можете понимать участие толкающего или тянущего усилия. Например, вы прикладываете силу к ящику, чтобы сдвинуть его вперед.
Сила гравитации
Сила Земли притягивает объекты к земле. В результате предметы и люди не могут плавать и оставаться на земле. Эта сила существует и в объектах. Чем массивнее объект, тем больше у него гравитационная сила.
Важно отметить, что не все планеты имеют одинаковый уровень гравитации.
Равны ли активные и реактивные силы?
Да, обе силы, несомненно, равны и действуют в противоположных направлениях. Это то, что вы узнали из закона Ньютона. Тем не менее, многие люди приравнивают активное и реактивное к причине и следствию, что вводит в заблуждение.
