Как обозначается средняя сила сопротивления движению: что это такое в физике, как найти трение в механике и динамике

что это такое в физике, как найти трение в механике и динамике

Что такое сила сопротивления в физике

Сила сопротивления — сила, которая возникает во время движения тела в жидкой или газообразной среде и препятствует этому движению.

Важно уметь отличать силу сопротивления от силы трения. Во втором случае рассматривается характер взаимодействия твердых тел друг с другом. Таким образом, трение можно наблюдать, когда какой-либо предмет перемещается по поверхности другого. Вектор этой силы будет направлен в противоположную сторону направления движения.

Для того чтобы рассчитать силу сопротивления необходимо умножить коэффициент сопротивления материала на силу, провоцирующую перемещение этого предмета.

Примечание

В качестве примера силы сопротивления можно рассмотреть движение поезда. Воздух, окружающий состав, замедляет скорость его перемещения, то есть возникает сила сопротивления.

От чего зависит в механике и динамике

Сила сопротивления зависит от нескольких факторов. На ее величину оказывают влияния следующие характеристики:

1. Особенности среды и показатели ее плотности, к примеру, жидкость обладает большей плотностью, чем газообразное вещество.
2. Форма тела, так как предметы, обладающие обтекаемыми вытянутыми вдоль направления движения формами подвержены меньшему сопротивлению, чем тела с множеством плоскостей, расположенных перпендикулярно движению.
3. Скорость перемещения тела.

Силу сопротивления можно наблюдать опытным путем. К примеру, если предмет переместился на величину пути l , когда на него воздействует сила сопротивления, обозначение которой представлено, как \($$F_{r}$$\), затрачивается работа, которую можно рассчитать по формуле:

\($$A=F_{r}\times l$$\)

В случае, когда площадь поперечного сечения движущегося предмета равна S, он будет сталкиваться с частицами, объем которых составляет Sl. Полную массу этих частиц можно представить, как \($$\rho_{ a}\times Sl$$\).{2}}{2}$$\)

Разновидности сил сопротивления

Существует несколько типов силы сопротивления, отличающихся по характеру воздействия на движущиеся предметы.

Сила сопротивления качению

Сила сопротивления качению обозначается, как Pf. В данном случае сила определяется несколькими факторами:

• разновидность и состояние опоры, по которой перемещается объект;
• скорость движения тела;
• давление воздуха и другие параметры окружающей среды.

Состояние и тип опорной поверхности определяет величину коэффициента сопротивления качению, который обозначается f. Если в среде повышается температура, и возрастает давление, то данный показатель будет уменьшаться.

Сила сопротивления воздуха

Сила сопротивления воздуха или величина лобового столкновения Pв образуется в результате различных показателей давления. Данная характеристика напрямую зависит от интенсивности вихреобразования спереди и сзади движущегося предмета. Указанные параметры определяются формой перемещающегося тела.

Примечание

Большее влияние на силу сопротивления будет оказывать вихреобразование в передней части объекта. Если плоскостенную фигуру закруглить спереди и сзади, то получится снизить сопротивление до 72%.

Рассчитать силу лобового сопротивления можно по формуле:

\($$P=cx\times p\times F_{b}$$\)

сх — обтекаемость или коэффициент лобового сопротивления; p — плотность воздуха; Fв — площадь лобового сопротивления (миделевого сечения).

Во время поступательного движения масса объекта встречает сопротивление разгону, то есть ускорению. Найти данную силу можно с помощью второго закона Ньютона.

\($$Pj=m\times dVdt$$\)

где m выражает массу движущегося объекта, а \(dVdt\) обозначает ускорение центра масс.

Как найти трение

Определить силу сопротивления можно, если применить третий закон Ньютона. Для того чтобы предмет равномерно перемещался по опоре в горизонтальном направлении, к нему необходимо приложить силу, соизмеримой с силой сопротивления. Корректно рассчитать данные величины можно с помощью динамометра. Сила сопротивления будет прямо пропорциональна массе объекта. Более точные расчеты производятся с учетом u коэффициента, который зависит от следующих факторов:

• материал, из которого изготовлено опорное основание;
• материал, из которого состоит перемещаемое тело.

Рассчитывая силу сопротивления, используют постоянную величину g, равную 9,8 метров на сантиметр в квадрате. При этом если движение тела происходит на определенной высоте, на него оказывает воздействие сила трения воздуха. Данная величина зависит от скорости, с которой движется предмет. Искомая величина определяется с помощью следующей формулы только при условии, что предмет перемещается на небольшой скорости:

\($$F=V\times a$$\)

где V является скоростью перемещения тела, a — коэффициентом сопротивления среды.

Силы сопротивления при больших скоростях

Сила сопротивления, оказывающая воздействие на движущиеся предметы с малой скоростью, зависит от нескольких внешних факторов. К таким условиям относятся:

• вязкость жидкости;
• скорость перемещения тела;
• линейные размеры движущегося предмета.

В условиях больших скоростей характер действия силы сопротивления несколько изменяется. Законы вязкого трения в этом случае не применяются для воздуха и воды. Если скорость предмета составляет 1 сантиметр в секунду, то данные факторы учитываются лишь тогда, когда тела обладают крошечными размерами, измеряемыми в миллиметрах.

Примечание

Если пловец ныряет в воду, то на него будет действовать сила сопротивления. Однако в данном случае закон вязкого трения не будет действовать.

Объект, двигаясь с малой скоростью в водной среде, плавно обтекается жидкостью. Сила сопротивления в данном случае будет рассчитываться, как сила вязкого трения. Если скорость большая, то с задней части перемещающегося тела наблюдается более сложное движение жидкости с образованием необычных по форме фигур, вихрей, колец.{2}$$\)

где V обозначает показатели скорости движения, L — соответствует линейным размерам тела, p — равна плотности среды.

формула, в чем измеряется, как определить работу

Что такое сила тяги

Сила тяги — сила, прикладываемая к телу для поддержания его в постоянном движении.

Действие силы тяги

Множество сил, действующих на движущийся объект, для упрощения вычислений делят на две группы: силу тяги и силы сопротивления.

Её прекращение

Когда действие силы тяги прекращается, движущееся тело замедляется и постепенно останавливается, так как на него воздействуют силы, мешающие продолжать двигаться, например, трение.

1 закон Ньютона о действии

Согласно этому закону в формулировке самого Ньютона, любое тело остается в покое или равномерно движется по прямой, пока на него не воздействуют силы, заставляющие его изменить это состояние.

В современной физике в формулировку внесены уточнения:

• закон применим только в системах отсчета, называемых инерциальными;
• тело может вращаться на месте, не находясь под воздействием внешних сил, поэтому вместо термина «тело» следует использовать термин «материальная точка».

Чтобы переместить неподвижный предмет, на него должна воздействовать некая сила. Чтобы изменить скорость движения предмета, также необходимо воздействие силы, замедляющей его или ускоряющей. Так как предметы обладают разной массой и соответственно разной инертностью, силы, достаточные для эффективного воздействия, тоже будут различаться.

Состояние ускорения после воздействия силы тяги

Когда движение равномерное, сила тяги и сила трения совершают одинаковую работу, уравновешивая друг друга. Воздействие силы на тело в направлении движения придает ему ускорение. Если направить ту же силу в противоположном направлении, она замедлит движение тела, что можно назвать отрицательным ускорением.

Формулы для определения силы тяги

Согласно второму закону Ньютона, сумма сил, воздействующих на движущееся тело, равна массе \(m\), умноженной на ускорение \(a\). Универсальной формулы, подходящей для любого сочетания сил, не существует. Чаще всего силу тяги находят с помощью общей формулы\( F_т-\;F_{с}=m\;\times\;a\), где \(F_т\) — сила тяги, \(F_{с}\) — силы сопротивления.
При решении конкретной задачи силы, воздействующие на тело, схематически изображают в виде векторов. На схеме:

• сила тяжести mg;
• сила реакции опоры \(N\);
• сила трения\( F_{тр}\);
• сила тяги \(F\). 

 

При нахождении тела на горизонтальной поверхности сила тяжести и сила реакции опоры уравновесят друг друга. Но если транспортное средство движется в гору или под гору, придется учесть влияние уклона. Тогда формула может выглядеть так: \(F_т-\;F_с-\;mg\;\times\;\sin\alpha=m\;\times\;a.\)

Работа A, которую должна совершить сила тяги, сдвигая тело, связана с ней соотношением \(A\;=\;F\;\times\;s\). \(s\) здесь — расстояние, на которое тело переместилось.

Какое условие должно соблюдаться

Сила тяги всегда должна быть больше противодействующих ей сил.

Формула через мощность

Полезную механическую мощность \(N\) можно вычислить по формуле \(N=F_т\;\times\;v\), где \(v\) — скорость. Для определения силы тяги нужно разделить мощность на скорость: \(F_т\;=\;\frac N v.\)

Измерение и обозначение силы тяги

Силу тяги обозначают \(F_т\) или \(F\). Единица измерения — ньютон (\(Н\)).
Для решения задач недостаточно измерить усилие, приложенное к объекту, и выразить его конкретным числом, так как сила обладает еще и направлением. Чтобы подчеркнуть, что сила — векторная величина, к буквенному обозначению добавляют стрелку.

Как определить силу тяги двигателя. Примеры решения задач

Задача 1

Автомобиль может разгоняться до 216 км/ч.{}=\frac{20}{25}\;=\;0,8\)

\(F_т=\;12000\times0,8\;+\;2400\;=\;12000\;Н\;=\;12\;кН\)

Задача 3

Транспорт, весящий 4 тонны, едет в гору. Уклон — 1 метр на каждые 25 метров пути. \(\mu\) — 0,1 от силы тяжести, \(а = 0\). Определите силу тяги.

Решение

Начертим схему:

 

\(m\times g\;+\;N\;+\;F_{тр\;}+\;F_т\;=\;m\times a\)

Сделаем проекции на координатные оси:

\(OX: -\;mg\;\times\;\sin\alpha\;-\;F_{тр\;}+\;F_т\;=\;0\)

\(OY: N\;-\;mg\;\times\;\cos\alpha\;=\;0 => N\;=\;mg\;\times\;\cos\alpha\;\)

\(F_{тр}\;=\;\mu N\;=\;\mu mg\;\times\;\cos\alpha\)

Подставим значение \(F_{тр}\) в уравнение \(OX\) и определим \(F_т\):

\(-mg\;\times\;\sin\alpha\;-\;\mu\)

\(mg\;\times\;\cos\alpha\;+\;F_т\;=\;0\)

\(=> F\;=\;mg\;\left(\sin\alpha\;+\;\mu\;\times\;\cos\alpha\right)\)

Найдем синус и косинус \(\alpha\), подставим их в общую формулу:

\(\sin\alpha\;=\;\frac hl\;=\;\frac1{25}\)

\(\cos\alpha\;=\;\frac{\sqrt{l^{2\;}-\;h^2}}l\;\)

\(F\;=\;\frac{4\;\times\;10^{3\;}\;\times\;9,8\;\times\left(1\;+\;0,1\;\sqrt{l^{2\;}-\;h^2}\right)}{25}\;=\;5,5\;\times\;10^3\;Н\;=\;5,5\;кН\)

Силы сопротивления — 📙 Физика

1.2\) .

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

При движении тела высоко над землей, силы сопротивления зависят от плотности воздуха, скорости перемещения тела. При небольшой скорости движения силу трения определяют по формуле:
\(F=va\),
где \(v\) – скорость перемещения тела;
      \(a\) – коэффициент сопротивления воздуха.

Силы сопротивления бывают разных видов:

• сила трения качения \(P_f\). Зависит от вида и структуры поверхности опоры, скорости перемещения тела, давления окружающей среды и прочих факторов. Коэффициент сопротивления качению \(f \) зависим от типа и состояние поверхности опоры, и обратно пропорционален температуре и давлению.
• сила трения воздуха (лобовое сопротивление) \(P_вл\). Появляется из-за разности давлений. Этот показатель зависит от вихреобразований вокруг предмета движения, которые в свою очередь зависят от формы перемещающегося предмета.2\over 2},\)

  где \(c_x\) – коэффициент обтекаемости или лобового сопротивления;
        \(p\) – плотность среды;
       \(F_в\) – площадь лобового сопротивления (миделевого сечения).
  Сила трения воздуха направлена противоположно вектору скорости перемещения тела. Ее рассматривают как сконцентрированную силу, приложенную к центру парусности тела, которая может не совпадать с центром его тяжести.

  Сложно разобраться самому?

  Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

  По второму закону ньютона сила сопротивления ускорению тела, совершающего поступательные движения, определяется так:

  \(P_j=m {dv\over dt},\)

  где \(m\) – масса объекта;
        \({dv\over dt}\) – ускорение центра масс.

  При небольших скоростях перемещения тел силы сопротивления зависят от скорости такого перемещения, вязкости среды и размеров тела. А вот при высоких скоростях все обстоит немного по-другому.
  В воздухе и воде законы вязкости в данном случае не дают полную картину. Даже при скорости в \(1 см/с\) эти законы действуют только для небольших тел.

  Замечание 2

  Если человек ныряет в воду, то силы сопротивления при этом не будут определяться законами вязкости среды.

  Если движение тела медленное, то жидкость плавно обтекает тело, и в данном случае силу сопротивления можно приравнять к силе вязкого трения.

  При высокой скорости движения тела за ним возникает сложное движение среды. Здесь появляются и исчезают различные струи, потоки, формирующие необычные фигуры завихрений. Данное движение называется турбулентным.

  Сила турбулентного сопротивления зависит немного по-другому от скорости и размеров объекта, нежели при вязком трении. Данная величина будет пропорциональна квадратам скорости и размеров тела. Вязкостью среды пренебрегают, а вот ее плотность имеет значение. Силу турбулентного сопротивления определяют так:

  \(F=pv^2 L^2,\)где \(v\) – скорость перемещения тела;
         \(L\) – размеры тела;
         \(p\) – плотность среды. и вагонов W*. Основное сопротивление движению поезда определяется следующим: силами трения деталей подвижного состава, главным образом в буксовых подшипниках; силами трения между колесами и рельсами; уменьшением кинетической энергии поезда от ударов и колебаний; силой сопротивления воздушной среды.

  Потери на трение в буксовых подшипниках зависят, главным образом, от качества смазки, температуры наружного воздуха, скорости движения поезда и удельного нажатия подшипника на шейку оси. В связи с этим представляется эффективным для снижения основного сопротивления движению применять сезонные смазки, соответствующие температуре наружного воздуха, и подогрев осевой смазки при низкой температуре; уменьшать по возможности число остановок и последующих троганий поездов, а также предупреждений об ограничениях скорости; заменять подшипники скольжения в буксах на роликовые. На основное сопротивление влияет также состояние сцепных приборов поезда и трение в них.

  Основное сопротивление движению. При движении колес по рельсам возникают потери от силы трения качения, которая тем больше, чем меньше диаметр колеса и чем мягче поверхности колеса и
  

  рельсов. Поэтому на участках с мощными термически упрочненными рельсами при хорошем состоянии верхнего строения пути сопротивление от трения качения наименьшее. Несколько уменьшается трение качения по мере роста скорости движения.

  Качение колеса по рельсам сопровождается трением скольжения, которое возникает вследствие конусности профиля поверхности катания колес, извилистости движения колес при вписывании их в рельсовую колею, неравенства диаметров колес одной колесной пары, неправильной сборки экипажной части при ремонте, неравномерного износа и др.

  Движение подвижного состава по рельсам сопровождается ударами, возникающими, в первую очередь, на стыках, вследствие неровностей пути в профиле и плане, наличия лысок и других неровностей поверхности катания колес и др. На удары затрачивается кинетическая энергия движущегося поезда, для восстановления которой требуется определенная работа» Сила сопротивления движению от ударов в значительной степени зависит от состояния и размера стыков, длины редьсов, содержания рельсовой колеи. Применение бесстыкового пути значительно уменьшает сопротивление движению от ударов.

  Часть энергии движущегося поезда затрачивается на деформацию верхнего строения пути, которая также создает сопротивление движению поезда. Оно зависит от степени деформации пути, нагрузки от оси на рельсы и скорости движения.

  Помимо взаимодействия с путем, движущийся поезд взаимодействует с окружающей воздушной средой. Воздействие ее на поезд выражается в том, что лобовая поверхность поезда подвергается давлению уплотненного воздуха. У тыловых поверхностей поезда и в межвагонных промежутках возникает разрежение, происходит завихрение воздуха. Одновременно поверхность поезда подвергается трению о воздух. Все эти воздействия воздушной среды создают сопротивление движению, которое зависит от скорости движения, формы и размеров подвижного состава, а также характера его поверхности. Открытые окна и люки увеличивают сопротивление воздушной среды. Это сопротивление может увеличиваться в несколько раз при наличии ветра, особенно бокового направления.

  В пассажирских поездах, движущихся с высокими скоростями, сопротивление от воздушной среды приобретает большое значение, превалирующее над другими видами сопротивления движению. Это вынуждает придавать подвижному составу обтекаемую форму (в первую очередь локомотивам и головным вагонам дизель- и электропоездов), совершенствовать форму кузовов с целью уменьшения возможности образования завихрений. Таким образом, основное сопротивление движению является результатом действия разнообразных факторов, изменяющихся по различным законам.

  Формулы для расчета основного сопротивления движению. Поскольку основное сопротивление зависит от рода подвижного состава и его ходовых частей, нагрузки вагона, скорости движения, количества и качества смазки, состояния трущихся поверхностей, силы и направления ветра и многих других факторов, причем существует зависимость не только сопротивления движению от этих факторов, но и влияние их друг на друга, рассчитать основное сопротивление для различных условий работы подвижного состава практически невозможно. Да и пользоваться результатами таких расчетов оказалось бы крайне неудобно ввиду многообразия условий работы. Исходя из этого при тяговых расчетах используют эмпирические зависимости, относящиеся к некоторым усредненным условиям работы и учитывающие при определении основного сопротивления движению лишь три основных фактора: род подвижного состава, скорость его движения и массу, приходящуюся на ось.

  Как указывалось выше, основное сопротивление движению поезда IVQ представляет собой сумму основного сопротивления движению локомотива W’0 и состава

  У денное сопротивление движению, кгс/т, для локомотивов [16]

  w’0 = H»0/P;

  для состава

  K = K/Q>

  для поезда

  w0 = h/J(P + Q),

  где Р — масса локомотива, т; Q — масса состава, т.

  На бесстыковом пути сопротивление от ударов значительно меньше, чем на звеньевом; поэтому Правилами тяговых расчетов предусмотрено применение отличающихся формул для движения на звеньевом и бесстыковом пути.

  Так, в зависимости от скорости v основное удельное сопротивление движению четырехосных грузовых вагонов на роликовых подшипниках при массе qv приходящейся на ось вагона, более 6 т на звеньевом пути

  3 + 0,1у + 0,0025у2 %

  на бесстыковом пути

  3 + 0,09v + 0,002у2 ‘о

  «о = 0,7 +

  Как видим, приходящаяся на ось масса вагона входит в знаменатель. Таким образом, при большей загрузке вагонов основное удельное сопротивление движению уменьшается и, наоборот, при меньшей загрузке увеличивается. Из практики вождения поездов локомотивным бригадам известно, что при ведении двух поездов одинаковой массы тяжелее идет тот, в котором вагоны загружены меньше. Это объясняется их большим основным удельным сопротивлением движению.

  Таким же образом рассчитывается основное удельное сопротивление движению для пассажирских вагонов и тягового подвижного состава. Для тягового подвижного состава это сопротивление рассчитывают отдельно для режимов тяги и выбега. Так, для электровозов и тепловозов при движении по звеньевому пути в режиме тяги

  w’0 = 1,9 + 0,01v + 0,0003V2,

  на выбеге

  wx = 2,4 +0,01 lv + 0,00035v2 .

  При движении электровозов и тепловозов» на бесстыковом пути

  w’0 = 1,9 + 0,008v + 0,00025v2 ,

  на выбеге

  wx = 2,4 + 0,009v + 0,00035v2.

  Сравнение приведенных формул показывает, что основное удельное сопротивление на выбеге больше, чем в режиме тяги. Это явствует из ббльших значений численных коэффициентов. Такое положение является следствием условного разделения основного сопротивления движению локомотива на две части, одна из которых учитывает сопротивление движению локомотива как повозки, а другая — как машины. Сопротивление движению локомотива как машины вызвано потерями мощности на трение в тяговой зубчатой передаче и моторно-осевых подшипниках при передаче вращающего момента от вала тягового электродвигателя к движущей колесной паре. Эти потери мощности, связанные с реализацией силы тяги, учтены в тяговой характеристике. При движении же на выбеге, когда сила тяги не реализуется, сопротивление движению локомотива как машины должно складываться с сопротивлением его как повозки.

  ПТР рекомендуются аналогичные формулы для подсчета основного удельного сопротивления движению для моторвагонного подвижного состава на звеньевом и бесстыковом пути в режиме тяги и холостого хода.

  Для расчетов, требующих повышенной точности, значение удельного основного сопротивления движению принимают по опытным графическим зависимостям. В качестве примера на рис. 5 приведены кривые основного удельного сопротивления движению тепловозов как повозки.

  Дополнительное удельное сопротивление от уклона. Крутизна уклона элемента профиля пути определяется отношением разницы отметок над уровнем моря начала и конца элемента к его длине и выражается в тысячных с точностью до одного знака после запятой. Обозначается она буквой i со знаком плюс, если относится к подъему, и со знаком минус, если имеется в виду спуск. Дополнительное сопротивление от уклона vvf численно равно его крутизне в тысячных (w( = /) и добавляется к основному удельному сопротивлению при движении по подъему или вычитается из него, при движении по спуску.

  Дополнительное удельное сопротивление движению от кривой. Данная составляющая дополнительного сопротивления определяется разницей в дополнительных сопротивлениях, испытываемых подвижным составом при движении по кривому и прямому участкам пути. Это дополнительное сопротивление движению возникает при вписывании подвижного состава в кривую вследствие действия следующих факторов: трения бандажей о наружный рельс, к которому они прижимаются под действием центробежной силы; дополнительного продольного и поперечного проскальзывания и соответствующего трения скольжения, вызванного тем, что наружное колесо каждой колесной пары проходит больший путь, нежели внутреннее; трения в шкворнях при повороте тележек и в боковых опорах. Дополнительное сопротивление от кривизны пути зависит от многих факторов: радиуса кривой, ширины колеи, базы и конструкции тележек, степени износа бандажей и рельсов, скорости движения, возвышения наружного рельса и др. Для практических расчетов пользуются эмпирическими формулами, учитывающими зависимость удельного дополнительного сопротивления от радиуса кривой:

  wr = 700/Д.

  Дополнительное удельное сопротивление от приведенного уклона.

  Оно основано на замене дополнительного сопротивления от кривой

  фиктивным подъемом, который вызывает такое же удельное сопротивление движению, как кривая данного радиуса. Дополнительное удельное сопротивление движению от приведенного уклона выражают как сумму сопротивления от уклона и кривой:

  iK=i + wr.

  Дополнительное удельное сопротивление движению от подвагонных генераторов. Это дополнительное сопротивление зависит от средней условной мощности подвагонного генератора, приходящейся на один вагон поезда Р» (кВт), скорости движения v (км/ч) и средней для состава нагрузки, приходящейся на ось колесной пары пассажирского вагона q0:

  Wnr = 136P7(V).

  Дополнительное удельное сопротивление от подвагонных генераторов учитывают при скоростях движения поезда, превышающих 20 км/ч.

  Дополнительное сопротивление от низкой температуры наружного воздуха. При низкой температуре наружного воздуха сопротивление, обусловленное воздействием воздушной среды, увеличивается по сравнению с принятым при определении основного сопротивления движению (см. с. 18). Кроме того, при значительном понижении температуры наружного воздуха увеличивается вязкость смазки, что вызывает повышение сил трения во фрикционных узлах подвижного состава, а следовательно, и увеличение сопротивления движению поезда. Для того чтобы не допустить значительного повышения силы трения, а следовательно, и сопротивления движению, широко применяют сезонные смазки. В связи с тем что наибольшее влияние на рост сопротивления при низкой температуре оказывает сопротивление воздушной среды, которое в значительной степени связано со скоростью движения поезда, Правилами тяговых расчетов рекомендуется при температуре -30 °С и ниже вводить коэффициент кт, увеличивающий основное удельное сопротивление движению на 1,0-17,0 % в зависимости от температуры наружного воздуха и скорости движения поезда.

  Дополнительное сопротивление движению поезда от ветра. Сопротивление движению в значительной степени зависит от направления и скорости ветра. В большинстве случаев ветер увеличивает сопротивление движению; исключение составляет случай, когда направление ветра совпадает с направлением движения поезда. Увеличивают сопротивление воздушной среды лобовой ветер, направленный навстречу движению, и боковой, стремящийся сдвинуть подвижной состав поперек пути. При этом вследствие конусности поверхности катания колес возникает неравенство кругов катанияколес, принадлежащих одной и той же колесной паре, что приводит к дополнительному проскальзыванию колес по рельсам, сопровождающемуся возникновением значительной силы трения; особенно сильно это проявляется в случаях набегания гребней колесных пар на рельсы.

  Дополнительное сопротивление движению поездов от встречного ветра в зависимости от скорости движения поезда учитывается путем введения коэффициента кв, увеличивающего основное сопротивление движению. Правилами тяговых расчетов при скорости ветра 6-12 м/с установлены значения коэффициента кв от 3 до 42 %. Перечень участков, на которые это изменение распространяется, а также скорости ветра, учитываемые при выполнении расчетов для каждого принятого периодпринимаются на основании многолетних данных метеослужбы и утверждаются МПС.

  Удельное сопротивление состава при трогают с места. При трога-нии поезда с места возникает дополнительное сопротивление, вызываемое, главным образом, увеличенным трением в буксовых подшипниках. Коэффициент трения повышается вследствие уменьшения масляного слоя между подшипником и шейкой оси на стоянке, снижения температуры и повышения вязкости смазки, особенно в зимнее время. Кроме того, возрастает сопротивление качения колес по рельсам, поскольку за время стоянки возникает остаточная деформация взаимодействующих поверхностей колес и рельсов. Поэтому основное сопротивление движению при трогании с места и до достижения некоторой скорости превышает рассчитанное по приведенным выше формулам. Это превышение зависит от длительности стоянки поезда перед троганием, температуры окружающего воздуха, типа примененных подшипников и рода смазки, а также состояния ходовых частей вагонов.

  Значение удельного сопротивления троганию поезда с места определяют по опытным формулам, рекомендуемым Правилами тяговых расчетов, при трогании с места на площадке раздельно для подвижного состава на подшипниках скольжения и качения в зависимости от массы, приходящейся на ось вагона. У вагонов на буксах с роликовыми подшипниками сопротивление троганию примерно в 5 раз меньше, чем при подшипниках скольжения. Поэтому при наличии в составе поезда тех или других вагонов определяют средневзвешенное значение удельного сопротивления.

  Рассматривая удельное сопротивление состава при трогании с места, необходимо отметить важность неодновременности приведения в движение отдельных вагонов состава, поскольку после начала движения каждого вагона его дополнительное сопротивление троганию с места довольно быстро уменьшается. Если бы это было не так, то для одновременного приведения всего состава в движение потребовалась бы значительно большая сила тяги. Отсюда ясно, как важно предварительно осаживать поезд и приводить его в сжатое состояние. Этим обеспечивается неодновременность и поочередность трогания вагонов с места. Кроме того, используется потенциальная энергия сжатых фрикционных аппаратов автосцепки и кинетическая энергия

  части вагонов, пришедших в движение.

  * *

  *

  Таким образом, полное общее сопротивление движению представляет собой сумму основных и дополнительных сопротивлений локомотива и вагонов. Хотя локомотивная бригада не может регулировать силы сопротивления движению поезда, она должна четко представлять себе природу и значение этих сил, характер их действия, для того чтобы правильно использовать мощность локомотива, преодолевать сопротивление движению с наименьшей затратой топливно-энергетических ресурсов. Снижению сопротивления движению способствует проведение таких мероприятий, как усиление верхнего строения пути, замена звеньевого пути на бесстыковой, перевод подвижного состава на подшипники качения, смягчение профиля пути и др.

  Отметим, что все подобные мероприятия требуют существенных капиталовложений. В условиях железных дорог необходимо уделять больше внимания таким мерам, как улучшение технического состояния локомотивов и вагонов, особенно их экипажной части и, в первую очередь, буксового узла, тормозного оборудования, применение рекомендованных сезонных смазок, улучшение содержания пути и искусственных сооружений, сокращение числа предупреждений об ограничении скорости, подготовка подвижного состава к перевозкам, закрытие люков и дверей и др. Большая роль принадлежит рациональной организации движения поездов на участке, строгому выполнению графика движения, правильному диспетчерскому руководству. Необходимо исключить скрещение и обгон поездов на станциях, расположенных на неблагоприятном профиле; задержку поездов у входных сигналов и в других не предусмотренных графиком случаях; обеспечивать минимальное число скрещений и обгонов, своевременную информацию локомотивной бригады с тем, чтобы она могла реализовывать наиболее оптимальный режим ведения поезда и высокоэффективное использование мощности локомотива.

  Силы сопротивления движению — Мегаобучалка

  Сила сопротивления дороги

   

  P_д=G_а·y (13)

  где y – коэффициент сопротивления дороги.

   

  Коэффициент y определяют как:

  y = f + i (14)

  где f– коэффициент сопротивления качению колес;

  i– коэффициент уклона дороги.

  Коэффициент f сопротивления качению колес растет с увеличением скорости движения автомобиля, его определяют как

   

  (15)

   

  где f₀ — коэффициент сопротивления качению колес при скорости V < 20 км/ч.

   

  Значения f₀ для различных типов дорожного покрытия даны в таблице 4.

  Таблица 4

  Значение коэффициента f₀

  Тип дорожного покрытия	f0
  Асфальтобетонное и цементобетонное: — в хорошем состоянии; — в удовлетворительном состоянии. Гравийное в хорошем состоянии. Булыжное в хорошем состоянии. Грунтовая дорога: — сухая; — после дождя; — в период распутицы. Песчаное и супесчаное: — сухое; — влажное. Суглинистое и глинистое: — сухое; — в пластичном состоянии. Лед. Укатанный снег. Рыхлый снег.	0,007…0,015 0,015…0,02 0,02…0,025 0,025…0,03   0,025…0,03 0.05…0,15 0,1…0,25   0,1…0,3 0,06…0,15   0,04…0,06 0,1…0,2 0,015…0,03 0,03…0,05 0,1…0,3

   

  Коэффициент i уклона дороги

   

  i = tg(a) (16)

   

  где a — угон уклона дороги.

   

  Если уклон дороги задан в процентах

   

  i = .

   

   

  С учетом (14) и (15) сила сопротивления дороги

   

  P_д = G_а× i + G_а f₀ (1 + ) (17)

  Силу сопротивления воздуха определяем из выражения

   

  P_в = (18)

   

  где k_в – коэффициент лобового сопротивления автомобиля, зависящий от его формы, ;

  F_в – лобовая площадь автомобиля, м².

  Величину F определяют по эмпирической формуле

   

  F = B · H, м² (19)

   

  где В – колея автомобиля, м;

  Н – габаритная высота, м.

  Значения коэффициента k_в приведена в таблице 5.

   

  Таблица 5

  Значение коэффициента k_в

  Автомобили	kв
  Легковые. Грузовые: — бортовые; — с кузовом фургон. Автобусы: — капотной компоновки; — вагонной компоновки. Автоцистерны. Автопоезда.	0,2…0,35   0,5…0,7 0,5…0,6   0,45…0,55 0,35…0,45 0,55…0,65 0,85…0,95

   

  Для автомобиля «Москвич»-412 ИЭ В = 1,27 м, Н = 1,5 м.

   

  G_a= m_a·g = 1400·9,81 = 13734 H

  
  
  

  Принимаем k_в = 0,35.

  Подставляя в (18) получим

   

  Р_в = 0,667×V² (20)

   

  При движении по горизонтальному участку дороги (a = 0) с асфальтовым покрытием в хорошем состоянии, принимая f = 0,012, из выражения (19)

   

  Р_д = 13734 · 0,012 + V² = 164,8 + 0,008×V² (21)

   

  Приведенная к колесам автомобиля сила Р инерции.

  При установившемся прямолинейном движении автомобиля принимаем

   

  Р_и= 0. (22)

  Суммарное сопротивление движению автомобиля: Р_S= Р_д + Р_в.

  Подставляя в (20) и (21) значения скорости V, рассчитывают Р_д, Р_в и Р_S(таблица 6). Для построения графиков Р_д (V), Р_в (V) и Р_S (V) необходимо рассчитать не менее шести точек.

  Таблица 6

  Расчетные значения Р_д, Р_в и Р_S.

  V,	м/с		8,33	16,67		33,33	41,67
  км/ч
  Рд, Н	164,8	165,4	167,02	169,8	173,69	178,7	184,8
  Рв, Н		46,28	185,4	416,9	741,1
  РΣ, Н	164,8	211,68	352,4	586,7	914,79

   

  По полученным значениям Р_д, Р_в и Р_S на графиках силы тяги Р_Т (V) строим зависимости

  Р_д (V), Р_в (V), Р_S (V) (рисунок 3).

  Рисунок 3. Тяговый баланс автомобиля «Москвич»-412 И Э

   

  Основное сопротивление движению поезда.

  Основное сопротивление движению поезда, это сила сопротив­ления, действующая на поезд при движении его по прямому, горизон­тальному участку пути при отсутствии ветра.

  Оно складывается из сопротивлений от внутреннего трения подвижного состава, сопротивления от взаимодействия пути и подвижного состава и сопро­тивления от воздушной среды.

  Сопротивление от внутреннего трения подвижного состава склады­вается из трений: щёток о коллектор, якоря о воздух, в зубчатой передаче, моторно-якорных, моторно-осевых подшипниках электровоза, в буксовых подшипни­ках электровоза и вагонов.

  Сопротивление от взаимодействия пути и подвижного состава. При движении между колесом и рельсом из-за неравенства диаметров бандажей, ви­ляния тележек, от прижатия в кривых гребней бандажей к внутренней грани на­ружного рельса возникает трение скольжения. Кроме того, колесо набегает на торцы рельс на стыках и на крестовины стрелочных переводов, воспринимает удары от неровностей пути (лыски или ползуны от боксовки) и само передает удары на путь, особенно сильно, при наличии ползунов или овальности бандажей.

  Сопротивление от воздушной среды. Это сопротивление складывается из лобового, межвагонного и кормового. Оно увеличивается с увеличением ско­рости.

  Полное основное сопротивление уменьшается при правильном уходе за узлами трения и их своевременной смазке, при правильном содержании механи­ческой части, бандажей колесных пар, рельсовой колеи, стрелочных переводов, применении безстыкового пути, при обтекаемой форме пассажирских локомоти­вов и электропоездов, при закрытых дверях и люках в грузовых поездах, а также при правильном формировании состава: желательно иметь одно лобовое соп­ротивление (только от электровоза) и не более.

  Основное сопротивление складывается из полного основного сопротивления электровоза и состава

  Удельное сопротивление для локомотивов и вагонов состава для скорос­тей, кратных десяти подсчитывается по эмпирическим формулам.

  Дополнительное сопротивление.

  Дополнительное сопротивление движению складывается из со­противления от подъёма (уклона) и кривой.

  Дополнительное сопротивление от подъёма. Поскольку с увеличени­ем крутизны подъёма пропорционально увеличивается удельное сопротивление от подъёма, удельное сопротивление от подъёма принято считать равным его величине, например при крутизне подъёма j = 10 тысячных удельное сопротив­ление от этого подъёма равно 10 кгс/ т.

  Полное сопротивление от подъёма равно удельному сопротивлению, от подъёма умноженному на вес электровоза и состава, т.е. на вес поезда:

  Дополнительное сопротивление от кривой. В кривых гребни бандажей прижимаются к боковой грани наружного рельса. Чем меньше радиус кривой и меньше поперечные разбеги колёсных пар, тем больше удельное сопротивление от кривой. Кроме этого, в кривых возникают дополнительные усилия в опорах кузова и автосцепках электровоза и состава.

  Удельное сопротивление от кривой подсчитывается по опытной форму­ле:

  w_{r = ,} R где: — радиус кривой.

   

  Полное сопротивление от кривой равно удельному сопротивлению от кривой, умноженному на вес поезда:

   

  Для уменьшения дополнительного сопротивления применяют гребнесмазыватели различной конструкции, а при реконструкции ж.д. увеличивают радиус кривых и уменьшают крутизну подъёмов.

   

  Добавочное сопротивление.

  В отличие от основного и дополнительных сопротивлений, которые все­гда присутствуют при движении поезда, это сопротивление может быть не всегда. К нему относятся следующие виды сопротивлений: сопротивление от ветра, от низких температур, от трогания с места, от воздушной среды в тоннелях и подва­гонных генераторов в пассажирских поездах.

  Сопротивление от ветра. Встречный или боковой ветер создает доба­вочное сопротивление движению. Учитывается на участках с постоянными вет­рами в процентах от основного сопротивления.

  Сопротивление от низких температур. Возникает из-за повышения вязкости смазки в узлах трения. Учитывается при температурах наружного возду­ха ниже 25 градусов в процентах от основного сопротивления. Как правило, при таких температурах снижается вес поезда, особенно на участках, где весовая норма поезда установлена по сцеплению

  Сопротивление от трогания с места. Возникает из-за увеличения трения скольжения и вдавливания колес поезда в неровности пути. После оста­новки смазка занимает свободное пространство, и трогание с места происходит при полусухих подшипниках, особенно при подшипниках скольжения. Это сопро­тивление подсчитывается по эмпирическим формулам, которые учитывают тип подшипников и нагрузку на ось вагона.

  Сопротивление от воздушной среды в тоннелях и подвагонных гене­раторов в пассажирских поездах. Первое сопротивление подсчитывается в про­центах от основного, а второе — учитывается при скоростях более 20 км/час

  
  
  

  Читайте также:

   

  Физика 9702 Сомнения | Страница справки 136

  
  

  Вопрос 675: [ Переменный Current> Rectification]

  Синусоидальное переменное напряжение быть исправленным.

  (a) Предложите одно преимущество двухполупериодного выпрямления по сравнению с полуволновое выпрямление.

  (б) Выпрямление производится по схеме рис.1.

  Все диоды можно считать быть идеальным.

  Изменение во времени t приложенное к цепи переменное напряжение показано на рис.2 и рис.3.

  (i) По осям рисунка 2 нарисуйте график чтобы показать изменение во времени t разности потенциалов на диоде A.

  (ii) По осям рисунка 3 нарисуйте график чтобы показать изменение во времени t разности потенциалов на диоде B.

  (в)

  (i) На Рис.1 нарисуйте символ для конденсатор, включенный в цепь для обеспечения сглаживания.

  (ii) Рис.4 показывает изменение во времени. t сглаженной разности потенциалов на резисторе R на рис.1.

  1. Укажите, как степень сглаживания может быть увеличенным.

  2. На рис. 4 изобразите вариант с время t разности потенциалов на резисторе R для увеличения сглаживания.

  Ссылка: Отчет о прошедшем экзамене — ноябрь Отчет за 2009 г. 41 Q7

  Решение 675:

  Перейти к
  Необходимо выпрямить синусоидальное переменное напряжение.(а) Предложите одно преимущество двухполупериодного выпрямления по сравнению с полуволновым выпрямлением.

  Вопрос 676: [Ток электроэнергии]

  Два резистора A и B имеют сопротивления R ₁ и R ₂ соответственно. Резисторы есть соединены последовательно с аккумулятором, как показано на рис.1.

  Батарея имеет электродвижущую силу (ЭДС) E и нулевое внутреннее сопротивление.

  (a) Преобразование энергии состояния, которое происходит в

  (i) аккумулятор,

  (ii) резисторы.

  (б) Ток в цепи.

  Укажите уровень энергии преобразование в

  (i) аккумулятор,

  (ii) резистор A.

  (в) Резисторы изготовлены из металлической проволоки. Данные для резисторов приведено на рис.2.

  резистор A B

  удельное сопротивление металла ρ ρ / 2

  длина провода л л

  диаметр проволоки d 2d

  Используйте информацию из Рис.2 к определить соотношение

  мощность, рассеиваемая в A / мощность, рассеиваемая в B

  (d) Резисторы A и B соединены

  Голландское сопротивление — Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

  Голландское сопротивление было движением голландцев, которые боролись против немецкой оккупации Нидерландов во время Второй мировой войны. Они боролись с нацистами разными способами, в основном без применения насилия. Осенью 1944 года сопротивление помогло укрыться 300000 человек. ^[1]

  Сопротивление Нидерландов развивалось медленно. В 1941 году голландцы организовали забастовку под названием «Февральская забастовка» в знак протеста против депортации нацистами более 400 евреев. Это поощряло сопротивление. Голландские коммунисты создали систему ячеек (небольшие группы участников сопротивления). Были сформированы и другие любительские группы, такие как De Geuzen, основанная Бернардом Айзердраатом. Были созданы некоторые военные группы, такие как Ordedienst («служба порядка»). Большинство группировок было обнаружено нацистами в течение первых двух лет войны.

  Голландские группы сопротивления собирали контрразведку (информацию о нацистах), совершали диверсии и создавали сети связи. Это помогло союзным войскам, начиная с 1944 года и до освобождения Нидерландов. Около 75% (105 000 из 140 000) голландских евреев были убиты во время Холокоста, большинство из них убито в нацистских лагерях смерти. ^[2] Ряд групп сопротивления специализировались на спасении еврейских детей. ^[3] Примерно от 215 до 500 голландских цыган были убиты нацистами. ^[4]

  Помимо вооруженного сопротивления, голландцы оказывали и другие формы сопротивления немецко-фашистской оккупации. Это были важные варианты для тех, кто выступал против нацистов, но предпочел не использовать оружие. Ненасильственное сопротивление включало шпионаж, укрытие и помощь беглецам, несоблюдение нацистских правил, участие в публичных протестах, публикацию незаконных документов ^[1] и саботаж (уничтожение) компаний, помогающих военным усилиям. Тысячи людей были арестованы нацистами и заключены в тюрьмы на месяцы, подвергнуты пыткам, отправлены в концентрационные лагеря или убиты.

  Голландская февральская забастовка 1941 года, протестовавшая против депортации евреев из Нидерландов, была единственной такой забастовкой в ​​оккупированной нацистами Европе.

  После войны Нидерланды создали и наградили медалью «За отвагу», названной «Крестом сопротивления». Из 95 человек, получивших его, 93 были убиты.

  До вторжения немцев Нидерланды были нейтральными. Голландцы не участвовали в войнах ни с одной европейской страной с 1830 года. ^[5] Во время Первой мировой войны Нидерланды не были захвачены Германией.Немецкий экс-кайзер даже бежал в Нидерланды в 1918 году. Из-за этого немецкое вторжение во время Второй мировой войны было большим шоком. ^[6] Нидерланды приказали своей армии подготовиться в сентябре 1939 года.

  Несмотря на то, что Нидерланды все еще оставались нейтральными и не вступали ни в одну из сторон во время Второй мировой войны, большой торговый флот страны подвергся нападению немцев после начала Второй мировой войны. В ноябре 1939 года нацисты потопили голландское пассажирское судно SS Simon Bolivar , в результате чего погибли 84 человека.Это шокировало Нидерланды. ^[7] Это был не единственный голландский корабль, который был уничтожен.

  10 мая 1940 года немецкие войска начали наступление на Нидерланды. Немцы вторглись примерно с 750 тысячами человек. Это было в три раза больше голландской армии. Немцы вторглись с 1100 самолетами (у голландской армии было 125) и шестью бронепоездами. Они уничтожили 80% голландских военных самолетов путем бомбардировок, хотя немцы потеряли более 500 самолетов в результате атаки.

  Нацисты предприняли первую в истории крупномасштабную десантную атаку, но безуспешно.Голландцы вернули себе контроль над тремя аэродромами, захваченными немцами. ^[1] У голландской армии был только один танк (Renault ft-17, но мы не использовали его, потому что это был мусор, и он тонул буквально каждый раз, когда шел с максимальной скоростью 8 км / ч) (мы было 145 других танков, но они не прибыли вовремя (обслуживание было 1 из 10 (не рекомендую)). ^[1]

  Основные области военного сопротивления находились в:

  Через четыре дня немцы вторглись на 70% территории страны.Адольф Гитлер приказал разрушить Роттердам. В результате нацистских бомбардировок около 85 000 голландских мирных жителей остались без крова. Голландцы сдались. ^[8]

  Около 2000 голландских солдат погибли во время вторжения нацистов. Так же, как минимум 800 мирных жителей, которые погибли в Роттердаме.

  Целью нацистов было превратить голландцев в нацистов. Широко открытые территории страны затрудняли сокрытие незаконной деятельности — в отличие, например, от Maquis во Франции, у которой было много укрытий.

  Первая немецкая облава на евреев в феврале 1941 года привела к первой всеобщей забастовке против немцев.

  Голландские социал-демократы, католики и коммунисты начали движение сопротивления. ^[9] Сначала, если немцы обнаруживали, что люди участвовали в сопротивлении, они сажали их в тюрьму. Однако, если человек был членом вооруженной или военной группы, нацисты могли отправить его в концентрационные лагеря. После середины 1944 года Гитлер приказал своим солдатам расстрелять всех участников сопротивления.Нацисты также совершали нападения на мирных жителей, убивая ни в чем не повинных мирных жителей после того, как произошло сопротивление.

  Нацисты депортировали голландских евреев в концлагеря и лагеря смерти. Они начали строительство укреплений вдоль побережья и построили 30 аэродромов. Они заставляли взрослых мужчин в возрасте от 18 до 45 лет работать на немецких фабриках или в общественных местах. В 1944 году большинство поездов было отправлено в Германию, а 550 000 голландцев были отправлены в Германию в качестве рабочих.Сопротивление стало более организованным и более мощным. ^[10] Сопротивление убило высокопоставленных голландских чиновников, таких как генерал Сейффардт.

  В Нидерландах немцам удалось убить много евреев. ^[11]

  25 февраля 1941 года Коммунистическая партия Нидерландов призвала к всеобщей забастовке, «Февральской забастовке». Немецкие войска в ответ открыли огонь по безоружным толпам и взяли много пленных. Однако удар был важен, потому что впоследствии сопротивление нацистской оккупации усилилось.

  Голландское сопротивление обычно было секретным. Сопротивление в Нидерландах включало саботаж (например, перерезание телефонных линий, распространение антинемецких листовок или срыв плакатов). Некоторые небольшие группы собирали информацию и публиковали подпольные газеты, такие как De Waarheid , Trouw , Vrij Nederland и Het Parool. Они также саботировали телефонные линии.

  Еще одним важным мероприятием сопротивления было укрытие еврейских семей, таких как семья Анны Франк, бойцов сопротивления, мужчин и экипажей союзников.Сопротивление укрыло от нацистов более 300 000 человек.

  1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2 1,3} Д-р Л. де Йонг: Het Koninkrijk der Nederlanden in de Tweede Wereldoorlog
  2. ↑ Стоун, Дэн (2010). Истории Холокоста . Издательство Оксфордского университета. п. 42. ISBN 978-0-19-956680-8 .
  3. ↑ Клемпнер, Марк (2006). Сердце имеет причины . США: The Pilgrim Press. п. 235.ISBN 0-8298-1699-2 .
  4. ↑ Невик, Дональд Л. The Columbia Guide to the Holocaust , Columbia University Press, 2000, ISBN 0-231-11200-9 стр. 422.
  5. ↑ См. Кампания за десять дней
  6. ↑ «A Forgotten Chapter», Holland Under the Third Reich , лекция Энтони Андерсона в Университете Южной Калифорнии 17 октября 1995 года. Проверено 10 апреля 2008 года.
  7. ↑ Дункан, Джордж. «Морские катастрофы Второй мировой войны».Дата обращения 15 мая 2011.
  8. ↑ Нидерланды и начало Второй мировой войны от Marketgarden.com. Проверено 11 апреля 2008 года.
  9. ↑ Голландское Сопротивление и УСС — Центральное разведывательное управление
  10. ↑ Сопротивление холокосту и сопротивление во Второй мировой войне Нидерланды. Проверено 11 апреля 2008 года.
  11. ↑ Геноцид от Холокоста и сопротивления во Второй мировой войне Нидерланды. Проверено 11 апреля 2008 г.
  • Бентли, Стюарт. Голландское сопротивление и OSS (2012)
  • Бентли, Стюарт. Оранжевая кровь, серебряные крылья: нераскрытая история голландского сопротивления во время рыночного огорода (2007)
  • Фиске, Мел и Кристина Радич. Война нашей матери: биография ребенка голландского сопротивления (2007)
  • van der Horst, Liesbeth. Голландский музей сопротивления (2000)
  • Шепман, Антуанетта. Облака: Эпизод голландского сопротивления во время войны, 1940-45 (1982)
  • Sellin, Thorsten, ed. «Нидерланды во время немецкой оккупации», Анналы Американской академии политических и социальных наук Vol.245, май 1946 г., стр. I до 180 в JSTOR
  • Warmbrunn, Вернер. Голландцы под немецкой оккупацией, 1940–1945 (Stanford University Press, 1963)
  • Девульф, Йерун. Дух сопротивления: голландская подпольная литература под нацистской оккупацией (Роше, штат Нью-Йорк: Камден Хаус, 2010)

  Объяснение мышечной системы за 6 минут

  Наша основная концепция здесь, на CTEskills.com, состоит в том, чтобы предоставить вам необходимую информацию в ясной, краткой и точной форме.Это действительно отражено в одном из наших последних видео.

  Мышечная система за 6 минут.

  Мышечная система действительно очень сложна, как и все системы организма, но с помощью этого короткого видео вы должны хотя бы иметь общее представление о том, что составляет мышечную систему, ее свойствах и функциях.

  Для более глубокого изучения мышечной системы ищите будущие видеоролики CTE, в которых мы будем освещать такие темы, как 14 основных групп мышц, а также общие заболевания и состояния, характерные для мышечной системы.

  Мышечная система — обзор

  Мышечная система состоит из более чем 600 мышц. Хотя в этом обзорном видео мы не будем рассматривать все 600 с лишним отдельных мышц, мы обсудим…

  • основные функции мышечной системы,
  • 5 типов мышечных движений
  • и как все это работает вместе, чтобы создать мышечную систему.

  Основное назначение мышечной системы — обеспечение движения тела.Мышцы получают способность перемещать тело через нервную систему.

  Основные свойства мышечной системы

  Мышечная система имеет 5 основных свойств

  1. Возбудимый или раздражительный: Мышцы возбудимы или раздражительны. Это означает, что они способны получать стимуляцию и реагировать на стимуляцию нервов.
  2. Контрактируемые: Контрактируемые. После стимуляции они могут сокращаться или сокращаться.
  3. Extensible: Растяжимость означает, что мышца может быть растянута без повреждения путем приложения силы.
  4. Эластичность: Обладая эластичностью, мышца способна возвращаться к своей исходной форме и длине в состоянии покоя после растяжения или сокращения.
  5. Приспособляемость: Мышечная система приспосабливаема в том смысле, что ее можно изменять в зависимости от того, как она используется. Например, мышца увеличится или подвергнется гипертрофии при увеличении нагрузки; но, с другой стороны, он может атрофироваться или исчезнуть, если его лишить работы.

  Типы мышечных движений

  Теперь давайте посмотрим на 5 типов мышечных движений.

  1. Приведение … это перемещение части тела к средней линии тела.
  2. Похищение … отводит часть тела от тела.
  3. Сгибание … Сгибание означает сгибание сустава для уменьшения угла между двумя костями или двумя частями тела.
  4. Разгибание … разгибание — это выпрямление и разгибание сустава для увеличения угла между двумя костями или частями тела.
  5. Вращение … и, наконец, вращение включает перемещение части тела вокруг оси.

  3 типа мышц

  Мышечная система делится на три основных типа. Каждый из этих типов можно перемещать одним из двух способов. либо добровольно, либо непроизвольно.

  1. Сердечная мышца — Сердечная мышца — непроизвольная мышца; это означает, что он действует без какого-либо сознательного контроля.
  2. Висцеральные или гладкие мышцы также считаются непроизвольными — эти мышцы находятся в органах или системах органов, таких как пищеварительная или дыхательная система.
  3. Третий тип мышц — Скелетная мышца . Это то, о чем мы обычно думаем, когда говорим о мышцах. Эти мышцы прикрепляются к скелету и дают скелету возможность двигаться. Скелетные мышцы классифицируются как произвольные. Это потому, что мы должны сделать сознательное усилие или принять решение, чтобы заставить их двигаться.

  Опорные конструкции

  Хотя мышцы, очевидно, составляют мышечную систему, все же есть некоторые поддерживающие структуры, на которые нам нужно обратить внимание, которые также являются необходимой частью системы.Сухожилия и фасции являются важными поддерживающими структурами для скелетных мышц.

  Проще говоря, сухожилия — это то, что прикрепляет мышцу к кости. Фасции соединяют мышцы с другими мышцами. Сухожилия и фасции работают вместе с мышцами, что создает мышечную систему, необходимую для движения.

  Нервная система

  Хотя технически это не часть одной и той же системы, нервная система внутренне связана с мышечной системой тела.Это важно для произвольных скелетных мышц.

  Если связь нервной системы со скелетными мышцами прервана, скелетные мышцы не смогут производить движения для тела. Тело сейчас парализовано. Это называется квадриплегией. Единственный орган, который напрямую не зависит от нервной системы, — это сердечная мышца.

  RECAP:

  В человеческом теле более 600 сотен мышц.

  Мышечная система имеет 5 основных свойств.

  1. Возбудимый или раздражительный
  2. Контракт
  3. Расширяемый
  4. Эластичность
  5. Адаптивность

  Есть 5 типов мышечных движений.

  Есть 3 типа мышц; добровольное и недобровольное

  • Сердечная мышца — непроизвольная
  • Висцеральные или гладкие мышцы — непроизвольные
  • Скелетная мышца — произвольная

  Опорные конструкции

  Сухожилия и фасции являются важными поддерживающими структурами для скелетных мышц.

  Нервная система неразрывно связана с мышечной системой тела. Это необходимо для произвольных скелетных мышц…

  TRIVIA ВОПРОС: Как вы думаете, почему ваша походка меняется в состоянии алкогольного опьянения? Пьяные люди при ходьбе шатаются. Это почему? Влияет ли алкоголь на произвольные мышцы или нервную систему?

  Закрытие

  Теперь можно еще многое обсудить о мышечной системе, но это все, что мы можем сделать в этом вводном видео.После просмотра этого видео вы должны хотя бы иметь общее представление о том, из чего состоит мышечная система, ее свойства и функции.

  Для более глубокого изучения мышечной системы ищите будущие видеоролики CTE, в которых мы будем освещать такие темы, как 14 основных групп мышц, а также такие темы, как распространенные заболевания и состояния, характерные для мышечной системы.

  Как площадь поверхности влияет на силу трения

  2. Образование
  3. Наука
  4. Физика
  5. Как площадь поверхности влияет на силу трения

  Стивен Хольцнер

  Сила трения проистекает из характеристик поверхности материалов которые вступают в контакт.Как физика теоретически предсказывает эти характеристики? Это не так. Детальное знание соприкасающихся поверхностей — это то, что люди должны измерить самостоятельно (или они могут проверить таблицу с информацией после того, как кто-то другой проделает всю работу).

  Вы измеряете то, как нормальная сила (сила, перпендикулярная поверхности, по которой скользит объект) соотносится с силой трения. Оказывается, с хорошей степенью точности эти две силы пропорциональны, и вы можете использовать постоянную величину

  .

  для связи двух:

  Обычно это уравнение записывается в следующих терминах:

  Это уравнение говорит вам, что когда у вас есть нормальная сила, F _N , все, что вам нужно сделать, это умножить ее на константу, чтобы получить силу трения, F _F . Эта константа,

  называется коэффициентом трения , — это то, что вы измеряете для контакта между двумя конкретными поверхностями. ( Примечание: Коэффициенты — это просто числа; у них нет единиц измерения.)

  Вот пара вещей, которые следует запомнить:

  • Уравнение

  • связывает величину силы трения с величиной нормальной силы. Нормальная сила всегда направлена ​​перпендикулярно поверхности, а сила трения всегда направлена ​​параллельно поверхности. F _F и F _N всегда перпендикулярны друг другу.

  • Сила трения обычно не зависит от площади контакта между двумя поверхностями. Это означает, что даже если у вас есть два тяжелых объекта одинаковой массы, один из которых вдвое короче и вдвое выше другого, они все равно испытывают ту же силу трения, когда вы тащите их по земле.В этом есть смысл, потому что если площадь контакта удвоится, вы можете подумать, что у вас должно получиться вдвое больше трения. Но когда вы удваиваете длину объекта, вы вдвое уменьшаете силу, действующую на каждый квадратный сантиметр, потому что над ним оказывается меньше веса, чтобы толкать его вниз. Обратите внимание, что это соотношение нарушается, когда площадь поверхности становится слишком маленькой, поскольку тогда коэффициент трения увеличивается, потому что объект может начать врезаться в поверхность.

  Об авторе книги

  Стивен Хольцнер, доктор философии, работал редактором журнала PC Magazine и преподавал в Массачусетском технологическом институте и Корнельском университете.Он написал Physics II for Dummies , Physics Essentials for Dummies и Quantum Physics for Dummies .

  Напряжение, ток, сопротивление и закон Ома

  Добавлено в избранное Любимый 108

  Основы электроэнергетики

  Приступая к изучению мира электричества и электроники, важно начать с понимания основ напряжения, тока и сопротивления.Это три основных строительных блока, необходимых для управления электричеством и его использования. Поначалу эти концепции могут быть трудными для понимания, потому что мы не можем их «видеть». Невооруженным глазом нельзя увидеть энергию, протекающую по проводу, или напряжение батареи, стоящей на столе. Даже молния в небе, хотя и видимая, на самом деле не является обменом энергии, происходящим от облаков к земле, а является реакцией в воздухе на энергию, проходящую через нее. Чтобы обнаружить эту передачу энергии, мы должны использовать измерительные инструменты, такие как мультиметры, анализаторы спектра и осциллографы, чтобы визуализировать, что происходит с зарядом в системе.Однако не бойтесь, это руководство даст вам общее представление о напряжении, токе и сопротивлении, а также о том, как они соотносятся друг с другом.

  Георг Ом

  рассматривается в этом учебном пособии

  • Как электрический заряд соотносится с напряжением, током и сопротивлением.
  • Что такое напряжение, сила тока и сопротивление.
  • Что такое закон Ома и как его использовать для понимания электричества.
  • Простой эксперимент для демонстрации этих концепций.

  Рекомендуемая литература

  и nbsp

  и nbsp

  Электрический заряд

  Электричество — это движение электронов. Электроны создают заряд, который мы можем использовать для работы. Ваша лампочка, стереосистема, телефон и т. Д. — все используют движение электронов для выполнения работы. Все они работают, используя один и тот же основной источник энергии: движение электронов.

  Три основных принципа этого урока можно объяснить с помощью электронов или, более конкретно, заряда, который они создают:

  • Напряжение — это разница в заряде между двумя точками.
  • Текущий — это скорость прохождения заряда.
  • Сопротивление — это способность материала сопротивляться потоку заряда (тока).

  Итак, когда мы говорим об этих значениях, мы на самом деле описываем движение заряда и, следовательно, поведение электронов. Цепь представляет собой замкнутый контур, который позволяет заряду перемещаться из одного места в другое. Компоненты схемы позволяют нам контролировать этот заряд и использовать его для работы.

  Георг Ом был баварским ученым, изучавшим электричество.Ом начинается с описания единицы сопротивления, которая определяется током и напряжением. Итак, начнем с напряжения и продолжим.

  Напряжение

  Мы определяем напряжение как количество потенциальной энергии между двумя точками цепи. Одна точка заряжена больше, чем другая. Эта разница в заряде между двумя точками называется напряжением. Он измеряется в вольтах, что технически представляет собой разность потенциальной энергии между двумя точками, которая будет передавать один джоуль энергии на каждый кулон заряда, который проходит через нее (не паникуйте, если это не имеет смысла, все будет объяснено).Единица «вольт» названа в честь итальянского физика Алессандро Вольта, который изобрел то, что считается первой химической батареей. Напряжение представлено в уравнениях и схемах буквой «V».

  При описании напряжения, тока и сопротивления общей аналогией является резервуар для воды. По этой аналогии заряд представлен количеством воды , напряжение представлено давлением воды , а ток представлен потоком воды . Для этой аналогии запомните:

  • Вода = Заряд
  • Давление = Напряжение
  • Расход = Текущий

  Рассмотрим резервуар для воды на определенной высоте над землей.На дне этого бака есть шланг.

  Давление на конце шланга может представлять напряжение. Вода в баке представляет собой заряд. Чем больше воды в баке, тем выше уровень заряда, тем больше давление измеряется на конце шланга.

  Мы можем представить этот резервуар как батарею, место, где мы накапливаем определенное количество энергии, а затем высвобождаем ее. Если мы сливаем из нашего бака определенное количество жидкости, давление, создаваемое на конце шланга, падает. Мы можем думать об этом как об уменьшении напряжения, например, когда фонарик тускнеет из-за разряда батареек.Также уменьшается количество воды, протекающей через шланг. Меньшее давление означает, что течет меньше воды, что приводит нас к течению.

  Текущий

  Мы можем представить себе количество воды, протекающей по шлангу из бака, как ток. Чем выше давление, тем выше расход, и наоборот. С водой мы бы измерили объем воды, протекающей по шлангу за определенный период времени.18 электронов (1 кулон) в секунду проходят через точку в цепи. Ампер в уравнениях обозначается буквой «I».

  Предположим теперь, что у нас есть два резервуара, каждый со шлангом, идущим снизу. В каждом резервуаре одинаковое количество воды, но шланг одного резервуара уже, чем шланг другого.

  Мы измеряем одинаковое давление на конце любого шланга, но когда вода начинает течь, расход воды в баке с более узким шлангом будет меньше, чем расход воды в баке с более широкий шланг.С точки зрения электричества, ток через более узкий шланг меньше, чем через более широкий шланг. Если мы хотим, чтобы поток через оба шланга был одинаковым, мы должны увеличить количество воды (заряда) в баке с помощью более узкого шланга.

  Это увеличивает давление (напряжение) на конце более узкого шланга, проталкивая больше воды через бак. Это аналогично увеличению напряжения, которое вызывает увеличение тока.

  Теперь мы начинаем видеть взаимосвязь между напряжением и током.Но здесь следует учитывать третий фактор: ширину шланга. В этой аналогии ширина шланга — это сопротивление. Это означает, что нам нужно добавить еще один термин в нашу модель:

  • Вода = заряд (измеряется в кулонах)
  • Давление = напряжение (измеряется в вольтах)
  • Расход = ток (измеряется в амперах, или, для краткости, «амперах»)
  • Ширина шланга = сопротивление

  Сопротивление

  Снова рассмотрим наши два резервуара для воды, один с узкой трубкой, а другой с широкой.

  Само собой разумеется, что мы не можем пропустить через узкую трубу такой же объем, как более широкая, при том же давлении. Это сопротивление. Узкая труба «сопротивляется» потоку воды через нее, даже если вода находится под тем же давлением, что и резервуар с более широкой трубой.

  В электрическом смысле это представлено двумя цепями с одинаковым напряжением и разным сопротивлением. Цепь с более высоким сопротивлением позволит протекать меньшему количеству заряда, то есть в цепи с более высоким сопротивлением протекает меньший ток.18 электронов. На схемах это значение обычно обозначается греческой буквой «& ohm;», которая называется омега и произносится как «ом».

  Закон Ома

  Объединив элементы напряжения, тока и сопротивления, Ом разработал формулу:

  Где

  • V = Напряжение в вольтах
  • I = ток в амперах
  • R = Сопротивление в Ом

  Это называется законом Ома.Скажем, например, что у нас есть цепь с потенциалом 1 вольт, током 1 ампер и сопротивлением 1 Ом. Используя закон Ома, мы можем сказать:

  Допустим, это наш резервуар с широким шлангом. Количество воды в баке определяется как 1 В, а «узость» (сопротивление потоку) шланга определяется как 1 Ом. Используя закон Ома, это дает нам ток (ток) в 1 ампер.

  Используя эту аналогию, давайте теперь посмотрим на бак с узким шлангом. Поскольку шланг более узкий, его сопротивление потоку выше.Определим это сопротивление как 2 Ом. Количество воды в резервуаре такое же, как и в другом резервуаре, поэтому, используя закон Ома, наше уравнение для резервуара с узким шлангом составляет

  а какой ток? Поскольку сопротивление больше, а напряжение такое же, это дает нам значение тока 0,5 А:

  Значит, в баке с большим сопротивлением ток меньше. Теперь мы видим, что если мы знаем два значения закона Ома, мы можем решить третье.Продемонстрируем это на эксперименте.

  Эксперимент по закону Ома

  Для этого эксперимента мы хотим использовать батарею на 9 В для питания светодиода. Светодиоды хрупкие и могут пропускать через них только определенное количество тока, прежде чем они перегорят. В документации к светодиоду всегда будет «текущий рейтинг». Это максимальное количество тока, которое может пройти через конкретный светодиод, прежде чем он перегорит.

  Необходимые материалы

  Для проведения экспериментов, перечисленных в конце руководства, вам потребуется:

  ПРИМЕЧАНИЕ. светодиодов — это так называемые «неомические» устройства.Это означает, что уравнение для тока, протекающего через сам светодиод, не так просто, как V = IR. Светодиод вызывает в цепи то, что называется «падением напряжения», тем самым изменяя величину протекающего через нее тока. Однако в этом эксперименте мы просто пытаемся защитить светодиод от перегрузки по току, поэтому мы пренебрегаем токовыми характеристиками светодиода и выбираем номинал резистора, используя закон Ома, чтобы быть уверенным, что ток через светодиод безопасно ниже 20 мА.

  В этом примере у нас есть батарея на 9 В и красный светодиод с номинальным током 20 мА, или 0.020 ампер. Чтобы быть в безопасности, мы бы предпочли не управлять максимальным током светодиода, а его рекомендуемым током, который указан в его техническом описании как 18 мА или 0,018 ампер. Если просто подключить светодиод непосредственно к батарее, значения закона Ома будут выглядеть так:

  следовательно:

  , а поскольку сопротивления еще нет:

  Деление на ноль дает бесконечный ток! Ну, на практике не бесконечно, но столько тока, сколько может доставить аккумулятор. Поскольку мы НЕ хотим, чтобы через светодиод проходил такой большой ток, нам понадобится резистор.Наша схема должна выглядеть так:

  Мы можем использовать закон Ома точно так же, чтобы определить значение резистора, которое даст нам желаемое значение тока:

  следовательно:

  вставляем наши значения:

  решение для сопротивления:

  Итак, нам нужен резистор номиналом около 500 Ом, чтобы ток через светодиод не превышал максимально допустимый.

  500 Ом не является обычным значением для стандартных резисторов, поэтому в этом устройстве вместо него используется резистор 560 Ом.Вот как выглядит наше устройство вместе.

  Успех! Мы выбрали номинал резистора, который достаточно высок, чтобы ток через светодиод не превышал его максимального номинала, но достаточно низкий, чтобы ток был достаточным, чтобы светодиод оставался красивым и ярким.

  Этот пример светодиодного / токоограничивающего резистора является обычным явлением в хобби-электронике. Вам часто придется использовать закон Ома, чтобы изменить величину тока, протекающего по цепи. Другой пример такой реализации — светодиодные платы LilyPad.

  При такой настройке вместо того, чтобы выбирать резистор для светодиода, резистор уже встроен в светодиод, поэтому ограничение тока выполняется без необходимости добавлять резистор вручную.

  Ограничение тока до или после светодиода?

  Чтобы немного усложнить задачу, вы можете разместить токоограничивающий резистор по обе стороны от светодиода, и он будет работать точно так же!

  Многие люди, впервые изучающие электронику, борются с идеей, что резистор, ограничивающий ток, может находиться по обе стороны от светодиода, и схема по-прежнему будет работать как обычно.

  Представьте себе реку в непрерывной петле, бесконечную, круглую, текущую реку. Если бы мы построили в нем плотину, то перестала бы течь вся река, а не только одна сторона. А теперь представьте, что мы помещаем водяное колесо в реку, которое замедляет течение реки. Неважно, где в круге находится водяное колесо, оно все равно замедлит поток на всей реке .

  Это чрезмерное упрощение, поскольку резистор ограничения тока нельзя размещать где-либо в цепи ; он может быть размещен на с любой стороны светодиода для выполнения своей функции.

  Для более научного ответа мы обратимся к закону напряжения Кирхгофа. Именно из-за этого закона резистор, ограничивающий ток, может располагаться по обе стороны светодиода и при этом иметь тот же эффект. Для получения дополнительной информации и некоторых практических задач с использованием KVL посетите этот веб-сайт.

  Ресурсы и дальнейшее развитие

  Теперь вы должны понять концепции напряжения, тока, сопротивления и их взаимосвязь. Поздравляю! Большинство уравнений и законов для анализа цепей можно вывести непосредственно из закона Ома.Зная этот простой закон, вы понимаете концепцию, лежащую в основе анализа любой электрической цепи!

  Эти концепции — лишь верхушка айсберга. Если вы хотите продолжить изучение более сложных приложений закона Ома и проектирования электрических цепей, обязательно ознакомьтесь со следующими руководствами.

  Как преодолеть сопротивление изменениям сотрудников

  Изменения происходят каждый день в бизнесе и в нашей личной жизни.Тот же человек, который хорошо адаптируется к личным изменениям, может плохо адаптироваться к изменениям в своей профессиональной жизни. Как лидеру преодолеть сопротивление сотрудников переменам? Я думаю, это зависит от характера изменения. Изменения, которые лично влияют на многих сотрудников, такие как сокращение штата, слияние / поглощение, смена высшего руководства… это изменения, которые имеют широкие последствия. Другие изменения, такие как изменение технологии, направления работы их отдела, изменение их индивидуальных ролей / обязанностей… я считаю, с ними легче справиться.Но на вопрос «как преодолеть сопротивление изменениям» нелегко ответить, независимо от величины изменений. По правде говоря, многим сложно изменить ситуацию, и универсального решения не существует.

  Тем не менее, вы можете предпринять некоторые базовые шаги, чтобы управлять изменениями. Общение — ключ к успеху. Общайтесь часто и открыто. Сопротивление переменам возникает, когда у людей нет всех фактов, высказываются предположения и распространяются слухи . Во-вторых, признайте их чувства по поводу перемены и посочувствуйте.Однако не позволяйте им погрязнуть в своих чувствах. Рано или поздно им придется подойти и принять изменение или уйти. Наконец, поймите, что будут некоторые сотрудники, которые не смогут или не захотят адаптироваться к изменениям. Люди есть люди, и вы не можете повлиять на них всех. Примите это как часть процесса.

  Я хотел бы предложить конкретные ответы на вопрос о том, как преодолеть сопротивление переменам со стороны сотрудников, но, честно говоря, это метод проб и ошибок. Вы знаете своих людей, и то, что работает для одной компании, может не работать с вашей.Но просто продолжай с ними разговаривать. Рано или поздно они придут … или не уйдут. Любой исход хорош.

  .