Силы трения, рассмотренные выше, не зависели от скорости движения тела. Иначе обстоит дело при движении в жидкой или газообразной среде. Сила, действующая на тело в этом случае, называется силой сопротивления. Силы сопротивления очень зависят от формы тела и возрастают при увеличении скорости его движения относительно среды. Если тело не движется относительно среды, то сила сопротивления равна нулю. Зависит сила сопротивления и от качества поверхности тела. Именно этим объясняется, что пловцы всё чаще выступают в специальных костюмах, снижающих силу сопротивления.
Скорость передвижения спортсмена и сила сопротивления встречного потока воздуха связаны между собой следующим соотношением:
Где S – величина, пропорциональная поверхности сопротивления (которая зависит от положения тела); kс – коэффициент сопротивления (который зависит от обтекаемости фигуры, поверхности одежды, а также от плотности прилегания спортивной формы к туловищу);
P – плотность воздуха.
Сопротивление воздуха растёт пропорционально квадрату скорости. Это означает, например, что при увеличении скорости на 20% сила сопротивления возрастает на 44%. Отметим, что V – это скорость движения относительно воздуха. Поэтому наличие ветра и его направление оказывают существенное влияние на силу сопротивления воздуха.
Классификация кинематических и динамических характеристик и их единицы измерения
Биомеханическая характеристика | Для поступательного движения | Для вращательного движения |
Фазовые характеритики |
Длительность: • всего упражнения, с • отдельных фаз движения, с Ритмотемповые характеристики: • темп, N = 1/∆t; (1/c) • ритм, 1/с • цикл, с |
|
Кинематические характеристики | Перемещение, м | Угол поворота, град. |
Скорость, м/с |
Угловая скорость, , рад/с Линейная скорость, м/с |
|
Ускорение, , м/с² |
Угловое ускорение, , рад/с² Центростремительное ускорение, , м/с² Тангенциальное ускорение, , м/c² |
|
Динамические характеристики | Масса, кг
Сила, F = m•a, H Импульс тела (количество движения), , кг•м/с Импульс силы, , (F•t), кг•м/с |
Момент инерции, , кг•м² Момент силы (вращающий момент), , Н•м Момент импульса тела (кинетический момент), , кг•м²/с |
Раздел статьи: Биомеханика