Условия устойчивости равновесия вертикально стоящего человека. Реферат. Туризм.

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.


Помощь в написании работы, которую точно примут!

Похожие работы на - Условия устойчивости равновесия вертикально стоящего человека

Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе

Нужна качественная работа без плагиата?

Не нашел материал для своей работы?


Поможем написать качественную работу Без плагиата!

Тема:
Условия устойчивости равновесия вертикально стоящего человека







Положение равновесие тел и его сохранение
(устойчивость) имеют определяющее значение во всех отраслях жизнедеятельности
человека в том числе и в спортивной сфере.


Рассмотрим условия устойчивости равновесия на
примере однородного тела цилиндрической формы (рис. 1); Центр тяжести (o)
такого тела совпадает с его геометрическим центром и степень его устойчивости
равновесия имеет максимальное значение, когда он находится в строго
вертикальной позиции (рис. 1а).




Рис. 1. Процесс постепенного отклонения тела
цилиндрической формы при фиксированном основании.




В такой позиции вертикальная
проекция центра тяжести цилиндрического тела на площадь основания совпадает с
геометрическим центром основания и момент силы тяжести цилиндра по отношению центра вращения имеет максимальное значение и он
выполняет сдерживающую функцию (т.е. является сдерживающим моментом), что и
обусловливает максимальную степень устойчивости равновесия ( - величина силы тяжести, - диаметр основания, - плечо силы тяжести).


При постепенном отклонении цилиндра
(с условием фиксированного основания) уменьшается плечо силы тяжести,
уменьшается величина удерживающего момента, что является причиной уменьшения
степени устойчивости равновесия цилиндра.


В позиции изображенном на рис. 1б,
вертикальная проекция центра тяжести цилиндра на площадь основания совпадает с
центром вращения и удерживающий момент а, следовательно, степень устойчивости
равновесия становится равным нулю (критический угол отклонения - ), при дальнейшем отклонении
цилиндра момент силы тяжести меняет знак и приобретает функцию крутящего
момента и тело начинает опрокидываться (рис. 1в).


Из вышесказанного заключаем: степень
устойчивости равновесия тела является максимальной, когда вертикальная проекция
его центра тяжести на площадь основания совпадает с геометрическим центром
этого основания; т.е. пока вертикальная проекция центра тяжести тела находится
в границах площади основания - тело сохраняет положение равновесия, а когда
данная проекция выходит за пределы этой площади, то тело теряет равновесия и
начинает опрокидываться.


На рис. 2 приведена зависимость
величины критических углов ( ) от геометрии цилиндрического тела (H/d), где Н -
высота цилиндра, а d - диаметр основания.


На основе анализа полученного
графика (рис. 2) можно заключить, что по мере роста величины отношения (H/d)
уменьшается степень устойчивости равновесия, т.е. при данном диаметре основания
 с увеличением высоты цилиндра (H)
уменьшается его устойчивости.


Основной раздел: Если расположить
вертикально стоящего человека в мнимый (виртуальный) цилиндр (рис. 3а), то
массы внутри цилиндра будут распределены неравномерно и общий центр тяжести (ОЦТ)
человека не будет совпадать с геометрическим центром цилиндра, что хорошо видно
на рис. 4а; ОЦТ человека и геометрический центр
цилиндра (O)
значительно смещены относительно друг-друга, что обусловлено спецификой
анатомии человека.


Рис. 2. Зависимость величины
критического угла тела цилиндрической формы от его геометрии




Рис. 3. а - Вертикально стоящий
человек помещенный в мнимый (виртуальный) цилиндр; б - Расположение ступней на
площади опоры.





Рис. 4. а - Расположение общего
центра тяжести человека при его вертикальном стояний; б -
Оптимальное положение человека, когда степень устойчивости равновесия является
максимальной и, чему соответствует оптимальный угол отклонения вперед; в - Критическая
ситуация возникшая при отклонении человека вперед, когда степень устойчивости
равновесия становится равным нулю и тело начинает опрокидываться; критический
угол отклонения вперед ; г - Критическая ситуация возникшая
при отклонении назад; критический угол . Тело начинает опрокидываться
назад.
Аналогично можно определить
критические углы отклонения вперёд и назад следующими формулами (рис. 4в и
4г):




Известно [1, 2], что: , , , и учитывая это, формулы (1), (2) и
(3) примут следующий вид:




где диаметр площади опоры (длина стопы
человека), - высота расположения ОЦТ от той же
площади.


Для определения высоты положения ОЦТ
вертикально стоящего человека посредством высоты человека (Н),
воспользуемся числом Фидия (то же, что - «число Фибопачи», то же, что -
«золотое сечение»). Одним из определении числа Фидия является то, что он определяет
отношение высоты человека Н к высоте расположения его пупка :




Известно [3], так же, что ОЦТ
вертикально стоящего человека расположен на 0,05 ниже от пупка - для мужчин, а
для женщин, поскольку их пупок расположен на 0,05Н ниже, чем у мужчин - на 0,1Н;
учитывая это обстоятельство и формулу (4) получаем - для мужчин:




Если учесть формулу (5), то формулы
(1′), (2′) и (3′) примут следующий вид:




Приняв во внимание, что - получим:




В случае женщин с учетом (5′)
формулы (6′), (7′) и (8′) приобретут следующий вид:




Общеизвестно, что число Фидия
является самым гармоничным соотношением в природе; им пользовались скульпторы,
живописцы и зодчие древнего Египта, античной эпохи и эпохи возрождения; в том
числе и Леонардо да Винчи в своей знаменитой работе «пропорции человеческой
фигуры» (рис. 5) воспользовался этим числом.







Рис. 5 Леонардо да Винчи. «Пропорция
человеческой фигуры»




Для мужчины пропорции да Винчи (рис.
5) оптимальный угол и критические углы имеют следующие значения:


Рис. 6 Зависимость величины
оптимального угла от пропорции человека (H/d). А - для
мужчин; б - для женщин.




(Среднее значение (H/d) для
пропорционального человека колеблется в пределах 6ч7).


Сравнение приведенных графиков (рис.
6) дает возможность заключить, что степень устойчивости равновесия у женщин
больше, чем у мужчин той же пропорции, что обусловлено низкой позицией
расположения их (женщин) ОЦТ.


Аналогичным методом можно установить
формулу определяющую оптимальный угол отклонения вперед для лыжника:




где d - длина стопы, l - длина
лыжи, Н - высота лыжника, а n - коэффициент определяющий - какую
часть от длины лыжи (l) составляет расстояние от кончика
стопы до геометрического центра площади опорной части лыжи.
1. К. Моисцрапишвили, А. Егоян.
Биомеханические принципы равновесия прямостоящего человека, Наука и технологии
№1 (714), Техн. Ун. Тбилиси, 2013.


2.      Зационрский В.М. Основы
спортивной метрологии. Физкультура и спорт. М., 1979.


.        Донской Д.Д. Зациорский
В.М. Биомеханика. Физкультура и спорт, М. 1979.


.        Ивалицкий М.С. Анатомия
человека. Физкультура и спорт, М., 1985.






Похожие работы на - Условия устойчивости равновесия вертикально стоящего человека Реферат. Туризм.
Входная Контрольная Работа 8 Класс Алгебра Макарычев
Сочинение Об 1 Родственнике
Реферат Угрозы Безопасности Российской Федерации Пограничном Пространстве
Реферат: Радиостанции дальней связи
Контрольная Работа Номер 3 Тема Умножение
Радиостанция "Голос Америки"
Отчет по практике: Деятельность Кировского районного суда города Уфы
Энергосбережение В Системе Электроснабжения Реферат
Защита Прав Предпринимателей Реферат
Реферат: Навыки руководителя
Сочинение 9.3 Учитель По Ф Вигдоровой
Антиплагиат На Курсовую Работу Сколько Процентов
Способы Объединения Предприятий Курсовая Работа
Реферат по теме Классификация и номенклатура показателей качества
Кинотеатр Эсса
Реферат Электронные Деньги И Формы Их Использования
Ответ на вопрос по теме Первая русская революция (1905 – 1907)
Реферат: Международное право: США
Реферат: Систематизация экономических знаний, первые теоретические системы, Фондовый рынок и ценные бумаг
Сочинение: Роман И. С. Тургенева "Отцы и дети"
Реферат: Литература итальянского возрождения
Учебное пособие: изготовление ножа
Топик: Education in Britain