Андрей Владиславович Серегин , Василий Андреевич Серегин , Виталий Андреевич Серегин , Александра Андреевна Серегина - Физические основы теории роупджампинга
Название: | Физические основы теории роупджампинга | |
Автор: | Андрей Владиславович Серегин , Василий Андреевич Серегин , Виталий Андреевич Серегин , Александра Андреевна Серегина | |
Жанр: | Технические науки, Хобби и ремесла: прочее | |
Изадано в серии: | неизвестно | |
Издательство: | SelfPub | |
Год издания: | 2020 | |
ISBN: | неизвестно | |
Отзывы: | Комментировать | |
Рейтинг: | ||
Поделись книгой с друзьями! Помощь сайту: донат на оплату сервера |
Краткое содержание книги "Физические основы теории роупджампинга"
Описываются теоретические принципы создания систем остановки свободного падения посредством оборудования канатного доступа* (Запрещенная организация в РФ) для работ на высоте.
К этой книге применимы такие ключевые слова (теги) как: Самиздат,научно-практическое пособие,увлечения и хобби,альпинизм,активный отдых
Читаем онлайн "Физические основы теории роупджампинга". Главная страница.
- 1
- 2
- 3
- . . .
- последняя (17) »
Прыжок
Чем обладает прыгун на высоте, и что он обретает после отделения от помоста, кроме незабываемых эмоций?Энергия. Высота обеспечивает запас потенциальной энергии. И часть её с каждым мгновением падения преобразуется в кинетическую.
Чем дольше падение, тем больше значение кинетической энергии, прыгун получает импульс.
В состоянии свободного падения на человека действуют две основные силы: сила притяжения Земли и сила сопротивления окружающей среды – воздуха.
С определенного момента для остановки падения прыгуна добавляется действие системы уменьшения приобретенного импульса.
Способы остановки падения
Торможение свободного падения может происходить двумя способами, действующими одновременно или раздельно.Первый способ состоит во взаимодействии с окружающей средой объекта торможения – в нашем случае с воздухом. Второй способ в переводе кинетической энергии объекта в потенциальную энергию сопряженных с ним элементов, причем как упругими деформациями, так и трением.
Первый способ в большей мере применим для парашютного спорта, прыжков в воду.
Второй способ одной из возможностей приводит нас к созданию веревочных систем остановки падения, давших начало экстремальному виду спорта – прыжкам с верёвкой или роупджампингу.
Комбинированный метод изучения
Решение задач действия непостоянных во времени сил (упругих деформаций и аэродинамических сопротивлений) принципиально может быть получено через решение систем дифференциальных уравнений. Общий вывод и анализ этих решений сложен как в научном, так и в практическом рассмотрении.Именно этим определялось предыдущее плачевное состояние в теории и, как следствие, в безопасности.
Поэтому за основу был принят комбинированный подход. Аналитические данные в этой сфере получаются, в большинстве случаев, симбиозом двух методов: численного математического моделирования и частными физико-математическими решениями с упрощающими ограничениями.
Главным образом, модель создаётся из рассмотрения системы материальных точек во взаимодействии, в соответствии с законами Ньютона. А после выполняется численное интегрирование. Результаты представляются как в графическом, так и численном виде.
Импульс
До принятия решения о параметрах необходимой системы торможения следует определить, каким импульсом будет обладать прыгун в начале остановки.Здесь на первое место выходит противоборство силы тяжести и силы аэродинамического сопротивления воздуха.
Экспериментально установлено, что сила сопротивления зависит от скорости движения: чем больше скорость, тем больше сила. При движении в воздухе эта сила пропорциональна квадрату скорости с некоторым коэффициентом сопротивления, который зависит от различных параметров:
Поскольку, для высот до 250 метров спортсмен не развивает равновесной скорости падения, определение значения скорости свободного падения происходит методом математического моделирования. На высотах от 15 до 300 метров она в диапазоне от 12 м/с до 50 м/с. Ниже данные моделирования для прыгуна массой 100 кг, показывающие достижение скорости свободного падения после пролёта определённой высоты:
Произведение массы тела на скорость и представляет собой импульс, а половина произведения массы на квадрат скорости – кинетическую энергию, которые нуждаются в «гашении».
Чем длительнее будет его «гашение», тем меньше будет сила торможения (в соответствии с импульсной формулировкой Второго закона Ньютона), а, значит, и нагрузки: как на систему, так и на человека.
Оценить длительность торможения без специального оборудования сложнее, чем выполнить оценку длины траектории торможения.
Работа системы по остановке падения A определяется как интеграл скалярного произведения вектора равнодействующей сил торможения в точке траектории F(S) на вектор бесконечно малого перемещения dS в этой точке.
A = ∫ dA = ∫ F(S)*dS.
Чем длиннее --">- 1
- 2
- 3
- . . .
- последняя (17) »