Від чого залежить тривалість удару. Метод визначення тривалості удару. Біомеханіка ударних дій

Загляньте в словник іншомовних слів: «імпульс» – від лат. impulsus – поштовх, удар, спонукання». Ефект, спричинений ударом, завжди викликав подив у людини. Чому важкий молот, покладений на шматок металу на ковадлі, тільки притискає його до опори, а той же молот ударом молотобійця плющить метал? А в чому секрет старого циркового трюку, коли нищівний удар молота по масивній ковадлі не завдає жодної шкоди людині, на грудях якої встановлено це ковадло? У чому помилка в питанні, яке поставив одного разу один учень: «Яка сила удару при падінні вантажу масою 20 кг з висоти 10 м?» І що означає саме вираз «сила удару»?

Ще Галілей цікавився проблемою «дивовижної сили удару». Він описує дотепний досвід, з якого він намагався визначити «силу удару». Досвід полягав у наступному: до міцного бруса, укріпленого горизонтально на осі подібно до коромисла терезів (мал. 39), підвішені з одного кінця два відра, а з іншого – вантаж (камінь), що врівноважує їх. Верхнє відро було наповнене водою, у дні цього відра було зроблено отвір, закритий пробкою.

Якщо вийняти пробку, то вода виливатиметься в нижнє відро і сила удару струменя об дно цього відра, здавалося б, змусить праву частину коромисла опуститися. Добавка відповідного вантажу зліва відновить рівновагу, яке маса дозволить оцінити, яка сила удару струменя.

Проте, на подив Галілея, досвід показав зовсім інше. Спочатку, як тільки була вийнята пробка і вода почала виливатись, опустилася не права, а ліва частина коромисла. І лише коли струмінь досяг дна нижнього відра, рівновага відновилася і вже більше не порушувалося до кінця досвіду.

Як пояснити цей «дивний» результат? Хіба помилкове перше припущення Галілея про те, що струмінь, ударяючи об дно нижнього відра, змусить його опускатися? Для розуміння цього досить складного питання треба знати закон збереження кількості руху, який разом із законом збереження енергії належить до найбільших законів природи.

Термін «кількість руху» було запроваджено сучасником Галілея – французьким філософом і математиком Декартом, але запроваджено далеко ще не науковому підставі, та якщо з метафізичних (не заснованих на досвіді) релігійних ідей філософа. Невизначений, туманний термін «кількість руху» зараз замінюють терміном «імпульс».

У попередній розмові ми наводили формулювання другого закону Ньютона у вигляді, який йому дав сам Ньютон: «Зміна кількості руху пропорційно рушійної силі і відбувається у напрямі тієї прямої, якою ця сила діє».

Ньютон перший ввів у механіку поняття маси і, користуючись ним, дав точне визначення кількості руху як добутку маси тіла на його швидкість (mv).

Якщо початкова швидкість v 0 тіла масою m під дією будь-якої сили протягом часу t збільшується до v 1 то зміна кількості руху за одиницю часу буде:

Ця зміна пропорційно доданій силі F:

mv 1 – mv 0 = Ft

Це є другий закон Ньютона. З нього випливає, що те саме зміна кількості руху може відбутися і при тривалому дії малої сили, і при короткочасному дії великої сили. Твір Ft можна як міру дії сили. Воно отримало назву імпульс сили. Не змішуйте тільки імпульс сили із самою силою, а також із імпульсом. З наведеної формули видно, що імпульс сили дорівнює не кількості руху, а зміни кількості руху. Іншими словами, імпульс сили за час t дорівнює зміні імпульсу тіла за цей час. Імпульс позначають зазвичай буквою p:

У випадку треба враховувати, що імпульс є векторної фізичної величиною:

Вище ми вже згадували про два найбільші закони природи: закон збереження імпульсу і закон збереження енергії. Ці закони зручно продемонструвати на прикладі удару. Явище удару має велике значення у науці та техніці. Розглянемо це явище уважніше.

Ми розрізняємо матеріали пружні та непружні. Наприклад, гумовий м'ячик пружний; це означає, що після припинення дії деформуючої сили (стиснення чи розтягнення) він знову повертається до первісної форми. Навпаки, шматок глини, зім'ятий рукою, до початкової форми не повертається. Гума, сталь, мармур, кістка відносяться до пружних матеріалів. Ви легко переконаєтеся в пружності сталевої кульки, впустивши його з деякої висоти на пружну опору. Якщо кулька була попередньо закопчена, то на опорі залишиться слід не у вигляді точки, а у вигляді досить помітної цятки, так як при ударі кулька зім'ялася, хоча потім, відскочивши, відновив свою форму. Деформується та опора. Пружна сила, що виникає при цьому, діє з боку опори на кульку і поступово зменшує її швидкість, повідомляючи йому прискорення, спрямоване вгору. При цьому напрям швидкості кульки змінюється на протилежне і він злітає над опорою на ту ж висоту, з якою впав (ідеальний випадок при ідеальній пружності тіл, що сударяются). Сама опора, як пов'язана з Землею, що має величезну масу, практично залишається нерухомою.

Послідовні зміни форми кульки та поверхні опори для різних моментів часу показані на малюнку 40. Кулька падає з висоти h і в момент приземлення (положення на малюнку) має швидкість, спрямовану вертикально вниз. У положенні B деформація кульки максимальна; у цей час його швидкість дорівнює нулю, а сила F, що діє на кульку з боку площини опори, максимальна: F = F max . Потім сила F починає зменшуватися, а швидкість кульки зростатиме; точка C відповідає моменту, коли значення швидкості . На відміну від стану A, тепер швидкість спрямована вертикально вгору, внаслідок чого кулька злітає (підскакує) на висоту h.

Припустимо, що пружна кулька, що рухається з деякою швидкістю, стикається з нерухомою кулькою такої ж маси. Дія нерухомої кульки зводиться знову до зменшення швидкості першої кульки та зупинки її. У той же час перша кулька, діючи на другу, повідомляє йому прискорення та збільшує його швидкість до своєї початкової швидкості. Описуючи це явище, кажуть, що перша кулька передала другому свій імпульс. Ви можете легко перевірити це на досвіді двома кульками, підвішеними на нитках (мал. 41). Виміряти швидкість, з якою рухаються кульки, звісно, ​​важко. Але можна скористатися відомим становищем, що швидкість, що купується падаючим тілом, залежить від висоти падіння (). Якщо не рахувати невеликих втрат енергії внаслідок неповної пружності куль, то куля 2 злетить від зіткнення з кулею 1 на таку ж висоту, з якою впала куля 1. При цьому куля 1 зупиниться. Сума імпульсів обох куль залишається таким чином постійною.


Можна довести, що закон збереження імпульсу дотримується при взаємодії багатьох тіл. Якщо систему тіл не діють зовнішні тіла, то взаємодія тіл усередині такої замкнутої системи неспроможна змінити її повного імпульсу. Ви тепер можете «на науковій основі» спростувати хвалькуваті вигадки барона Мюнхгаузена, який запевняв, що йому вдалося витягти себе з болота за своє волосся.

Повертаючись до знаменитого досвіду Галілея, з якого ми почали нашу бесіду, ми тепер не дивуватимемося результату досвіду: відсутність зовнішніх сил імпульс всієї системи не міг змінитися і тому брус залишався в рівновазі, незважаючи на удар струменя об дно другого відра. Докладний математичний аналіз досвіду досить складний: треба підрахувати зменшення маси верхнього відра, з якого виливається струмінь води, реакцію струменя, що витікає, і, нарешті, імпульс, що повідомляється дну нижнього відра ударом струменя. Підрахунок показує, що сума всіх імпульсів з урахуванням їх знаків дорівнює нулю, як було до витягування пробки, і вся система – брус, цебра, противага – залишається рівновагою.

Закон збереження імпульсу та закон збереження енергії є основними законами природи. Зауважимо, проте, що збереження імпульсу в механічних процесах справедливо завжди і безумовно, тоді як із застосуванням закону збереження енергії у механіці треба бути обережним (справедливість його вимагає дотримання певної умови). "Не може бути! – обурено вигукнете ви, – закон збереження енергії справедливий завжди і скрізь!» А я і не сперечаюся, читайте далі. Розглянемо приклад зіткнення пружних та непружних куль.

Пружний удар. Нехай куля масою 2 кг рухається зі швидкістю 10 м/с до ударяє по другому (нерухомому) кулі такої ж маси. Як ми вже знаємо, після удару перша куля зупиниться, а друга буде рухатися зі швидкістю першої кулі до зіткнення.

Перевіримо закон збереження імпульсу:

Закон збереження енергії:

Обидва закони дотримані.

Непружний удар (кулі з м'якої глини чи замазки). Після удару злиплі кулі продовжують рухатися разом, але зі швидкістю, удвічі меншою за швидкість першої кулі до удару.

Закон збереження імпульсу:

Закон дотримується.

Закон збереження енергії:

До удару енергія дорівнювала 100 Дж, а після удару 50 Дж! Куди ж поділася половина енергії? Ви, мабуть, здогадалися: механічна енергія, що дорівнює 50 Дж, перетворилася на внутрішню енергію: після удару молекули почали рухатись жвавіше – кулі нагрілися. Якби ми могли врахувати всі види енергії до і після удару, то переконалися б, що й у разі непружного удару закон збереження енергії не порушується. Закон збереження енергії справедливий завжди, але треба враховувати можливість перетворення енергії з одного виду на інший. У практичних випадках застосування законів збереження енергії та імпульсу це особливо важливо. Розглянемо кілька прикладів застосування цих законів.

Поковка виробів у ковальському цеху. Ціль поковки – змінити форму виробу за допомогою ударів молота. Для найкращого використання кінетичної енергії падаючого молота необхідно класти виріб на ковадло великої маси. Така ковадло отримає мізерно малу швидкість, і більша частина енергії при ударі перетвориться на енергію деформації (форма виробу зміниться).

Забивання паль. У цьому випадку бажано передати більшу частину кінетичної енергії паски, щоб вона могла здійснити роботу з подолання опору ґрунту та заглибитись у ґрунт. Маса копрової баби, тобто вантажу, який падає на палю, має бути більшою за масу палі. Відповідно до закону збережена імпульсу швидкість палі в цьому випадку буде більша і паля глибше піде в ґрунт.

Про силу удару. У задачі, поставленій на початку нашої бесіди, не зазначена тривалість удару, а остання залежить від природи опори. При жорсткій опорі тривалість удару буде меншою, а середня сила удару більша; при м'якій опорі навпаки. Сітка, протягнута під трапецією в цирку, захищає повітряний гімнаст від сильного удару при падінні. Футболіст, приймаючи удар м'яча, повинен подаватися назад, тим самим збільшуючи тривалість удару, це пом'якшить удар. Таких прикладів можна навести багато. На закінчення оглянемо ще одну цікаву задачу, яка після всього вищесказаного буде зрозуміла вам.

«Два човни рухаються за інерцією у спокійній воді озера назустріч один одному паралельним курсом зі швидкістю v 1 = 6 м/с. Коли вони зрівнялися, то з першого човна на другий швидко переклали вантаж. Після цього другий човен продовжував рухатися в колишньому напрямку, але зі швидкістю v 2 = 4 м/с.

Визначити масу M 2 другого човна, якщо маса M 1 першої без вантажу дорівнює 500 кг, а маса m вантажу 60 кг. Підрахувати запас енергії човнів та вантажу до та після перекладання вантажу. Пояснити, чому змінився цей запас енергії».

Рішення. До зустрічі імпульс першого човна дорівнює: (M 1 + m) v 1, а імпульс другого човна: M 2 v 1 .

При перекладанні вантажу з першого човна на другу швидкість першого човна не змінюється, оскільки він відчуває поштовх у бічному напрямку (віддача), який може подолати опір води. Швидкість другого човна змінюється, тому що перекладений вантаж повинен різко змінити напрямок своєї швидкості на протилежне, що можна розглядати як поштовх.

Застосовуючи закон збереження імпульсу, пишемо:


Енергія зменшилася на 3500 Дж. Куди ж поділася енергія? Втрачена частина механічної енергії перетворилася на внутрішню енергію (у теплоту) при вирівнюванні швидкостей вантажу та другого човна.

Сила удару - імпульс, швидкість, техніка та вправи на вибухову силу для бійців

Сила удару - імпульс, швидкість, техніка та вправи на вибухову силу для бійців

Випуск знято у фітнес-клубі Лідер-Спорт

Організатор турніру за силою удару Панчер, майстер спорту з пауерліфтингу, багаторазовий чемпіон та рекордсмен Петербурга з жиму лежачи Павло Бадиров продовжує розмірковувати про силу удару, швидкість удару, а також показує вправи на вибухову силу для бійців.

Удар

Удар - короткочасне взаємодія тіл, у якому відбувається перерозподіл кінетичної енергії. Часто носить руйнівний для тіл, що взаємодіють, характер. У фізиці під ударом розуміють такий тип взаємодії тіл, що рухаються, при якому часом взаємодії можна знехтувати.

Фізична абстракція

При ударі виконується закон збереження імпульсу і закон збереження моменту імпульсу, але зазвичай виконується закон збереження механічної енергії. Передбачається, що за час удару дією зовнішніх сил можна знехтувати, тоді повний імпульс тіл при ударі зберігається, інакшеНеобхідно враховувати імпульс зовнішніх сил. Частина енергії зазвичай йде на нагрівання тіл та звук.

Результат зіткнення двох тіл можна повністю розрахувати, якщо відомий рух до удару і механічна енергія після удару. Зазвичай розглядають або абсолютно пружний удар, або вводять коефіцієнт збереження енергії k як відношення кінетичної енергії після удару до кінетичної енергії до удару при ударі одного тіла про нерухому стінку, зроблену з матеріалу іншого тіла. Таким чином, k є характеристикою матеріалу, з якого виготовлені тіла, і (імовірно) не залежить від інших параметрів тіл (форми, швидкості тощо).

Як розуміти силу удару в кілограмах

Імпульс тіла, що рухається p=mV.

При гальмуванні перешкода цей імпульс «гаситься» імпульсом сили опору p = Ft (сила взагалі не постійна, але можна взяти якесь середнє значення).

Отримуємо, що F = mV / t — сила, з якою перешкода гальмує тіло, що рухається, і (за третім законом Ньютона) тіло, що рухається, діє на перешкоду, тобто сила удару:
F = mV/t, де t – час удару.

Кілограм-сила – просто стара одиниця виміру – 1 кгс (або кГ) = 9,8 Н, тобто це вага тіла масою 1 кг.
Для перерахунку достатньо силу в Ньютонах розділити на прискорення вільного падіння.

ЩЕ РАЗ ПРО СИЛУ УДАРУ

Абсолютна більшість людей навіть із вищою технічною освітою неясно уявляють, що таке сила удару і від чого вона може залежати. Хтось вважає, що сила удару визначається імпульсом чи енергією, а хтось – тиском. Одні плутають сильні удари з ударами, що призводять до травм, інші вважають, що силу удару треба вимірювати в одиницях тиску. Спробуємо внести ясність у тему.

Сила удару, як і будь-яка інша сила, вимірюється в Ньютонах (Н) та кілограм-силах (кгс). Один Ньютон – це сила, завдяки якій тіло масою 1 кг отримує прискорення 1 м/с2. Одна кгс – це сила, яка повідомляє тілу масою 1 кг, прискорення 1 g = 9,81 м/с2 (g – прискорення вільного падіння). Тому 1 кгс = 9,81 Н. Вага тіла масою m визначається силою тяжіння Р, з якою він тисне на опору: P = mg. Якщо маса Вашого тіла 80 кг, то Ваша вага, яка визначається силою тяжкості або тяжінням, P = 80 кгс. Але у просторіччі кажуть «моя вага 80 кг», і всім зрозуміло. Тому часто про силу удару теж кажуть, що він становить скільки кг, а мається на увазі кгс.

Сила удару, на відміну сили тяжкості, досить короткочасна за часом. Форма ударного імпульсу (при простих зіткненнях) дзвоноподібна та симетрична. У разі удару людини по мішені форма імпульсу не симетрична - вона різко наростає і відносно повільно і хвилеподібно падає. Загальна тривалість імпульсу визначається вкладеною в удар масою, а час наростання імпульсу визначається масою ударної кінцівки. Коли ми говоримо про силу удару, ми маємо на увазі не середнє, а максимальне її значення в процесі зіткнення.

Кинемо не дуже склянку в стінку, щоб він розбився. Якщо він потрапив у килим, то він може і не розбитися. Щоб він розбився, треба збільшити силу кидка, щоб збільшити швидкість склянки. У випадку зі стінкою – удар вийшов сильнішим, оскільки стінка жорсткіша, і тому склянка розбилася. Як ми бачимо, сила, що діє на склянку, виявилася залежною не тільки від сили вашого кидка, але також і від жорсткості місця, куди потрапила склянка.

Ось і удар людини. Тільки кидаємо ми на мету свою руку і частину тіла, що у ударі. Як показали дослідження (див. «Фізико-математичну модель удару»), частина тіла, що бере участь у ударі, на силу зробленого удару впливає мало, оскільки дуже низька її швидкість, хоча ця маса значна (досягає половини маси тіла). Але сила удару виявилася пропорційною цій масі. Висновок простий: сила удару залежить від маси, що бере участь в ударі, тільки побічно, тому що за допомогою цієї маси відбувається розгін нашої ударної кінцівки (руки або ноги) до максимальних швидкостей. Також не забудьте, що імпульс і енергія, повідомлена мішені при ударі, в основному (на 50-70%) визначається саме цією масою.

Повернемося до сили удару. Сила удару (F) в кінцевому рахунку залежить від маси (m), розмірів (S) та швидкості (v) ударної кінцівки, а також від маси (M) та жорсткості (K) мішені. Основна формула сили удару по пружній мішені:

З формули видно, що що легше мета (мішок), то менше сила удару. Для мішка вагою 20 кг, порівняно з мішком 100 кг, сила удару зменшується тільки на 10%. Для мішків 6-8 кг сила удару вже падає на 25-30%. Зрозуміло, що, вдаривши по повітряній кульці, якоїсь значної величини ми взагалі не отримаємо.

Наступну інформацію Вам доведеться здебільшого прийняти на віру.

1. Прямий удар – не найсильніший з ударів, хоч і вимагає хорошої техніки виконання та особливо почуття дистанції. Хоча є спортсмени, які не вміють бити бічний, зате, як правило, прямий удар у них дуже сильний.

2. Сила бічного удару рахунок швидкості ударної кінцівки завжди вище, ніж прямого. При цьому при поставленому ударі ця різниця досягає 30-50%. Тому бічні удари, як правило, найбільш нокаутують.

3. Удар з розмаху (типу бекфіста з розворотом) – найлегший за технікою виконання і не вимагає хорошої фізичної підготовки, практично найсильніший серед ударів рукою, особливо якщо ударник знаходиться в хорошій фізичній формі. Тільки треба розуміти, що його сила визначається великою контактною поверхнею, що легко можна досягти на м'якому мішку, а в реальному бою з тієї ж причини при нанесенні ударів по жорсткій складній поверхні площа контакту сильно зменшується, сила удару різко падає, і він виявляється мало ефективним. Тому у бою вимагає ще високої точності, що зовсім не просто реалізувати.

Ще раз підкреслимо, що удари розглянуті з позиції сили, причому по м'якому і великому мішку, а не за величиною пошкоджень, що завдаються.

Снарядні рукавички послаблюють удари на 3-7%.

Рукавички, які використовуються для змагань, послаблюють удари на 15-25%.

Для орієнтиру результати вимірювань сили поставлених ударів мають бути такими:

Можливо, вас зацікавить і це:

На цьому все, ставте лайки, робіть ріпости – бажаю вам успіхів у ваших тренуваннях!

#уроки_бокса

Сила удару – імпульс, швидкість, техніка та вправи на вибухову силу для бійців від Павла БадироваОновлено: Січень 6, 2018 | Boxingguru

МЕХАНІЧНИЙ УДАР

Нижній Новгород
2013 рік

Лабораторна робота № 1-21

Механічний удар

Мета роботи: Ознайомитись з елементами теорії механічного удару та експериментально визначити час удару , середню силу удару F, коефіцієнт відновлення Е, а також вивчити основні характеристики удару та ознайомитися з цифровими приладами для вимірювання часового інтервалу.

Теоретична частина

Ударом називається зміни стану руху тіла, внаслідок короткочасної взаємодії його з іншим тілом. Під час удару обидва тіла зазнають змін форми (деформацію). Сутність пружного удару полягає в тому, що кінетична енергія відносного руху тіл, що суударяются, короткий час, перетворюється на енергію пружної деформації чи тією чи іншою мірою на енергію молекулярного руху. У процесі удару відбувається перерозподіл енергії між тілами, що сударяются.

Нехай на плоску поверхню масивної пластини падає шар з деякою швидкістю V 1 і відскакує від неї зі швидкістю V 2 .

Позначимо – нормальні та тангенціальні складові швидкостей та , а й – відповідно кути падіння та відображення. В ідеальному випадку при абсолютно пружному ударі, нормальні складові швидкостей падіння та відображення та їх дотичні складові були б рівні; . При ударі завжди відбувається часткова втрата механічної енергії. Відношення як нормальних, так і тангенціальних складових швидкості після удару до складових швидкості до удару фізична характеристика, що залежить від природи тіл, що стикаються.

Цю характеристику Еназивають коефіцієнтом відновлення. Числове значення лежить між 0 і 1.

Визначення середньої сили удару,

Початкової та кінцевої швидкостей кульки при ударі

Експериментальна установка складається із сталевої кульки А, підвішеної на провідних нитках, і нерухомого тіла В більшої маси, з яким кулька співпадає. Кут відхилення підвісу α вимірюється за шкалою. У момент удару на кулю масою m діє сила тяжіння з боку Землі, сила реакції з боку нитки та середня сила удару з боку тіла (див. рис.2.).

На підставі теореми про зміну імпульсу матеріальної точки:

де - вектори швидкостей кулі до і після удару; τ – тривалість удару.

Після проектування рівняння (2) на горизонтальну вісь визначимо середню силу удару:

(3)

Швидкості кульки V 1 і V 2 визначаються на підставі закону збереження та перетворення енергії. Зміна механічної енергії системи, утвореної кулькою і нерухомим тілом, у полі тяжіння Землі визначаться сумарною роботою всіх зовнішніх і внутрішніх не потенційних сил. Оскільки зовнішня сила перпендикулярна до переміщення і нитка нерозтяжна, то ця сила роботи не здійснює, зовнішня сила і внутрішня сила пружної взаємодії – потенційні. Якщо ці сили набагато більші за інші не потенційні сили, то повна механічна енергія обраної системи не змінюється. Тому рівняння балансу енергії можна записати у вигляді:

(4)

З креслення (рис. 2) випливає, що тоді з рівняння (4) отримаємо значення початкової V 1 і кінцевої V 2 швидкостей кульки:

(5)

де - кути відхилення кулі до і після зіткнення.

Метод визначення тривалості удару

У цій роботі тривалість удару кульки об плиту визначається частотоміром Ч3-54, функціональна схемаякого представлено на рис.3. З генератора подається на вхід системи управління СУ імпульси з періодом Т. Коли в процесі зіткнення металевої плити, електричний ланцюг, утворена СУ, що проводять нитками підвісу кулі, кулею, плитою і лічильником імпульсів З год, виявляється замкненою, і система управління СУ пропускає на вхід лічильника С ч імпульси електричного струму тільки в інтервалі часу, рівному часу тривалості удару. Число імпульсів, зареєстрованих за час , і звідки .

Щоб визначити тривалість удару необхідно число імпульсів, зареєстрованих лічильником, помножити на період імпульсів, що знімаються з генератора Г.

експериментальна частина

Вихідні дані:

1. Маса кульки m = (16,7±0,1)*10 -3 кг.

2. Довжина нитки l = 0,31±0,01 м.

3. Прискорення вільного падіння g = (9,81±0,005) м/с2.

4. Досвід для кожного кута виконуємо 5 разів.

Результати досвіду занесемо до таблиці:

№	α 1 = 20 0	α 1 = 30 0	α 1 = 40 0	α 1 = 50 0	α 1 = 60 0
i	2i	i	2i	i	2i	i	2i	i	2i
	61,9	17,1	58,0	26,8	54,9	37,0	52,4	43,6	48,9	57,8
	65,7	17,2	58,2	26,5	45,2	35,9	51,0	45,0	42,6	58,0
	64,0	16,9	58,4	26,9	52,8	36,7	49,9	46,7	49,6	57,2
	65,4	16,8	58,4	26,7	54,3	36,0	48,2	46,0	48,5	57,6
	64,0	16,9	57,3	26,8	52,4	37,0	50,2	43,9	48,4	58,1
Середовище.	64,2	16,98	58,06	26,74	51,92	36,52	50,34	45,04	47,6	57,74

Розрахунки

=20 0 мкс

=30 0 мкс

=40 0 мкс

Пульс – здоров'я, тривалість життя, старіння та безсмертя.

Пульс (pulse) це поштовхи у кровоносних судинах від ударівнашого серця, а розмір та характер роботи,від них, як від головного маятника залежить все наше життя, визначають тривалість життя, здоров'я, старіння та безсмертя. Частота пульсу та розмір серця, даютьшвидкість життя, її тривалістьта старіння. Серце живих організмів, досконалі та точнімеханізми часута вимірники Швидкість життя.Унікальні точність, можливості серця люди, тисячі років, намагалися відтворити у вигляді водяного, пісочного або механічного годинника.Інформація закодована тавбудована в гени, хромосоми, організми та популяції, від інтенсивності та рівня роботи, яких залежать процвітання,тривалість життя татермін їхньої служби.

З ависимість характеру пульсу та роботи серця від імпульсу, подразника або умов, що лягли в основупульсової діагностики,визначення та управління станом організму, спортивних переспектив, репродуктивних властивостей, глибини тонусу та можливої ​​тривалості життя.

Нормальний пульсздорової людини має бути 65-75 уд. в хв., його рівень для середньої ваги, не повинен змінюватися, темп старіння і тривалість життя в 25 і 100 років, залежать від оптимального і гармонійного пульсу. Частота пульсу людини у спокої, буваєвід 30 до 200 уд. за хв. і більше, міняє маса, вік, час доби, тренованість, звичкита спосіб життя. Частоту биття та розмір серця, змінюють хвороби людини та організму, знижений пульс при брадикардії, збільшує серце, а підвищений пульс при тахікардії, зменшує розмір.

Частота пульсу та характер показують, кількість здоров'я,фізичне стан і розмір - це сила, швидкість, витривалість та ваги - ростові особливості організму. Птахи і тварини в домашніх умовах живуть набагато більше, ніж їх вільні побратими на природі, іноді ця різниця відрізняється в рази, змінюються і знижуються рівень обміну і зростає їх розмір.

Пульс калібрі у польотінаприклад становить 1 200 ударів на хвилину, у спокої 500 ударів, а оціпеніння всього 50 ударів. А пульс крокодила в нормі становить 25-40 ударів за хвилину, а в стані заціпеніння 1-5 ударів залежно від маси.Калібрі живуть 1-2 роки, деякі види до 9 років, крокодили 5-8 років, деякі види можуть прожити до 100 років, а кити живуть 30-50 років, деякі види китів до 200 років і більше.

Біохімія організму та робота органів змінюється вже через секунди після дії, а пульс змінює свою роботу через частки секунд, змінюючипропорції речовин та здоров'я, пріоритети тахарактер адаптації,рівень старіння та майбутнютривалість життя чи безсмертя.

За рахунок зміни так званої варіабельності, різні видиможуть знижувати енергетичні витрати, при зміні зовнішніх умов та середовища, показавши рекорди витривалості та швидкості, у боротьбі за виживання. Крокодил може обходитися без їжі рік і більше, а дитинчата антилопи і газелі змагаються у швидкості з гепардом вже через кілька днів і навіть годин, після народження.

Людина звичайно не могла обходитися без їжі місяці і тим більше рік, як крокодил, але реакція та адаптація, теж можуть змінюватися в широких межах, як іколивання пульсупри цьому. Так, при охолодженні пульс уповільнюється, а при виконанні роботи або хвороби різко зростає. Чим сильніші ці коливання тим зазвичай вища глибина тонусу організму та рівень обміну.

Тривалість життя залежить від генів конкретного організму, пульсу та рівня обміну. Чим більше маса виду організму тим вища тривалість життя, помічено, що нижча природна температура організму, то вона вище. Достатньо знизити температуру нижче на півтора - два градуси, від природної температури в 36,6 градусів людині з оптимальною масою, це знизить старіння і збільшить тривалість життя на десятки років і більше. Варто обмовитися, що кожен вид має свою оптимальну масу. Для людейв залежності від статі та зростання,це від 55 до 85 кілограмів, вихід за ці межі скорочує тривалість життя.

Об'єктивно будь-яке перевищення за 60 кілограмів це вже недолік, а різниця середньої маси, що залежить від статі, не повинна перевищувати 20 - 25 кг. Помічено, люди чия вага і зростання нижчі, у них менше фон хвороб нервів, раку, діабету тощо, що пов'язано з найкращою роботоюімунної системи та більш високою якістю тканин та рівнем регенерації, що падають зі зростанням маси.

Висока тривалість життя людини у середньому лише на рівні 70 - 80 років, а інших випадках до 100 років і більше. Повільний темп старіння проти тваринами - плата за втрату рівня обміну. Наслідок, ми хворіємо на хвороби, багатьох з яких немає в тваринному світі і повинні миритися з великим терміном відновлення функцій органів та організму після хвороб, травм і роботи. Наприклад, деякі комахи за півгодини відновлять пошкодження несумісні з життям, а зірвана квітка рослини може пройти повний циклдо утворення повноцінного насіння, чого не дано людині. Людина змушена доглядати своїх дітей до 18-20 і більше років до їх повної пристосованості до самостійного життя, це той термін якого всі основні види тварин вже закінчують свій життєвий цикл.

Треба розуміти, що основні регулятори знаходяться в нашому мозку, це маленькі відділи – тимус, епіфіз та найважливіший гіпоталамус, від роботи яких залежать усі наші функції, зокрема й пульс. Це органи від роботи яких залежать вироблення гормонів молодості та життя, особливо важливий з них гонадотропний гормон, відомий як гормон росту.Епіфіз виробляє мелатонін та серотонін. Мелотонін задає режим сну, відпочинку та тривалість життя, а серотонін відповідає за фізичне зростання та гарний настрій. Чим більше гормонів на одиницю маси, тим вищий рівень здоров'я, а падіння їх величин, ведуть до хвороби, що погіршує управління органами та тканинами. Це звичайна ситуація, виникнення та розвитку раку, зниження якості тканин, коли здоров'я організму вимірюють найслабшим чи найгіршим органом.

Відомо, при виробленні гормонів, під час сну Температура тіла людини падає,а частота пульсу у стадії швидкого сну зростає, можна робити висновок – тривалість життя залежить від кількості та якості сну. Збільшивши тривалість та якість сну, можна керувати, виробленням гормонів, зростанням тривалості життя та іншими процесами та функціями організму.

У природі тварини впадають у заціпеніння та тривалий сон, знайшовши повну безпеку, стабільні та комфортні умови, глибоко у землі або на стелі печер тадалеко від дії сонця.В крайньому випадку за рахунок тіні високо на дереві, забезпечуючи організму граничну розслабленість та прототип необхідної біохімії, знижуючи пульс. Виходить, найгірші умови зовнішнього середовища, тварини перетворюють, на найбільшу перевагу, тобто у вироблення гормонів, переходячи в заціпеніння або тривалий сон і втрачаючи масу.

Найцікавіше, іноді люди в деяких ситуаціях теж впадають у тривалий сон і навіть у заціпеніння перестаючи старіти, відомі численні випадки літаргічного сну і навіть випадок заціпеніння.Хамба лама увійшов у цей стан у 1927 році, за заповітом якого у 2002 році його витягли з могили, коли йому було 160 років і він дихав, сідце билося з частотою 2 удари на хвилину, а біологічний вік за оцінками вчених становив 75 років. Зараз він швидше за все помер, через те, що нікому допомогти вивести його з анабіозу, тому що через різні причини не залишилося в живих нікого з нього.учнів та послідовників.

Надаючи і нашому організму розслабленість, комфорт та ідеальну біохімію, стимулюючи вироблення або вводячи готові гормони, можна отримати збільшення тривалості життя, змінюючи пульс відповідно до зовнішньої дії у фазі та інтересах організму, відтворивши по суті засіб макропулосу.

Вчені помітили, що високий IQ - рівень інтелекту запорука високої тривалості життя, так володаріIQ - 85 доживають до 80 років, а зIQ - 115 живуть понад 100 років, пояснюють це вищою стресостійкістю людей із вищим інтелектом. Але швидше за все сам високийIQ та висока тривалість життя пов'язані між собою особливістю генетики, типом біохімії та характеристиками серця та пульсу.

Статистика показує те, що саме нервові і перезбуджені люди часто хворіють і скорочують життя через виснаження резервів найцінніших компонентів організму. Для популяції важлива сприятливість довкілля, що важчі зовнішні умови, тим коротший період між поколіннями. Так із появою комфортних умов середня тривалість життя людей зросла втричі.

Помічено чітку залежність між працездатністю, продуктивністю, репродукцією з одного боку та тривалістю життя з іншого. Чим вище будь-який компонент першої частиниі чим вищий пульс або менша маса тіла,тим нижча тривалість життя. Особливе місце займає у тривалості життя репродуктивність, можливо тому боги, які у міфах жили вічно, але з могли мати дітей.

Необхідно звернути увагу на те, що кожен вид живого організму навіть нашого має свої оптимальні значення пульсу і маси, вихід за педели яких викликає різні хвороби і скорочення тривалості життя. Не для кого не секрет, що люди чиє зростання вище 195 сантиметрів, живуть 30 - 50 років тобто значно менше тих, у кого зріст менше 180 сантиметрів, які живуть 60 - 100 років, а іноді і більше.

Одне з найпотаємніших бажань будь-якої людини жити вічно, у зв'язку з цими устремліннями великі уми, обсипні фахівці та алхіміки тисячоліттями шукали елексир або код безсмертя. В Останнім часомцей пошук призвів до нічим непримітного мікроскопічного підвиду медуз туринопсис нутрікула розміром лише 5 мм. Виявилося, що вони справді безсмертні і здатні прожити тисячу років. А код безсмертя чи молодості міститься у біохімії їхнього організму. Вони здатні повертати собі молодість впорснувши якусь речовину після розмноження та досягнення певної межі біоритмів. З цього моменту починається омолодження, повертаючись у зворотний біквід дорослого стану до личинкової форми, досягаючи стадії личинкового поліпа, знову у бік дорослого організму. Так триває скільки завгодно раз, а практично вічно, якщо вони не будуть знищені фізично, наприклад хижаком.

Для підвищення тривалості життя та необхідної біохімії з пульсом в один - два удари на хвилину, правильніше вводити організм у транс або заціпеніння замість того, щоб його заморожувати та пошкоджувати клітини. Враховуючи те, що в обмеженому просторі можна створити фактично будь-які умови в тисячі або мільйони разів, що відрізняються за величиною від зовнішнього впливу, то характер сну або заціпеніння теж можна створити цілком комфортне і гармонійне для конкретного організму. Це дуже важливо при перельотах за межі сонячної системи, де необхідно зберегти внутрішню сталість біохімії, де особливо важливий фон кальцію та калію, але й існують обмеження маси, коли кріоустановки виявляться недозволеною розкішшю.

Необхідно лише відтворити умови, щоб досягти вічну молодість та безсмертя.

З давніх-давен люди ламають голову для чого призначалися мегалітичні дольмени. І все в подібних рисах описують їх пристрій, це зазвичай чотири кам'яні старанно підігнані один до одного камені, одне з яких має отвір, а зверху прикрите п'ятим каменем. Все разом іноді з шостим каменем, призначеним для підлоги, утворює приміщення, що закриває отвір ретельно підігнаною пробкою.

Напрошується висновок людина, що потрапила всередину і тим більше закрившись заглушкою збирався від чогось відгородитися. Чому ж? У цьому виконанні один найбільш підходящий висновок від зовнішнього впливу і в першу чергу від сонця, як поміщають високоточні прилади глибоко під землю, щоб підняти їхню чутливість.Дальмени швидше за все -це свого роду святилище, для досягнення просвітлінняі трансу з пульсом у кілька ударів за хвилину, де кожен залежно, потім заточений його мозок, міг отримати своє потаємне.

Келії в монастирях ченців призначені для тих самих цілей, лише 10 000 років тому люди підійшли до цього, більш ґрунтовно та монументально, враховуючи взаємодії природи, живого організму та закони фізики. У такому виконанні споруди та краснодарські дольмени, неодмінно дозволяли підняти чутливість та підготувати мозок для входження у транс. Наприклад для зв'язку з духами померлих і підключалися до інформаційного поля, що дозволяло проскопію та ретроскопію - побачити майбутнє та минуле. Окрім цього просто відключались від земних проблем і минулого, щоб повноцінно відпочити та розпочати нове життя.

Наші пращури дольмени, спосіб і пристрій для найбільш короткого шляху, досягнення гармонії та досконалості, а "техніку" та "школу", нам необхідно відновити самим.

Спроба проаналізувати травмонебезпечність ударів у голову голим кулаком у порівнянні з ударами в боксерській рукавичці.

Теорія удару.

Ударом у механіці називається короткочасна взаємодія тіл, у результаті якого змінюються їх швидкості. Ударна сила залежить, згідно із законом Ньютона, від ефективної маси ударяючого тіла та його прискорення:

Рис. 1 Крива розвитку сили удару у часі

F = m*a (1),

де
F – сила,
m – маса,
a – прискорення.

Якщо розглядати удар у часі, то взаємодія триває дуже короткий час – від десятитисячних (миттєві квазіпружні удари) до десятих часток секунди (непружні удари). Ударна сила на початку удару швидко зростає до найбільшого значення, потім падає до нуля (рис. 1). Максимальне значення може бути дуже великим. Проте основним заходом ударного взаємодії не сила, а ударний імпульс, чисельно рівний площі під кривою F(t). Він може бути обчислений як інтеграл:

(2)

де
S - ударний імпульс,
t1 і t2 – час початку та кінця удару,
F(t) – залежність ударної сили F від часу t.

Так як процес зіткнення триває дуже короткий час, то в нашому випадку його можна розглядати як миттєве зміна швидкостей тіл, що стікаються.

У процесі удару, як і будь-яких явищах природи повинен дотримуватися закон збереження енергії. Тому закономірно записати таке рівняння:

E1 + E2 = E'1 + E'2 + E1п + E2п (3)

де
E1 та E2 – кінетичні енергії першого та другого тіла до удару,
E'1 та E'2 – кінетичні енергії після удару,
E1п та E2п – енергії втрат при ударі у першому та у другому тілтобто.

Співвідношення між кінетичною енергією після удару та енергією втрат становить одну з основних проблем теорії удару.

Послідовність механічних явищ при ударі така, що спочатку відбувається деформація тіл, під час якої кінетична енергія руху перетворюється на потенційну енергію пружної деформації. Потім потенційна енергія перетворюється на кінетичну. Залежно від того, яка частина потенційної енергії переходить у кінетичну, а яка втрачається, розсіюючись на нагрівання та деформацію, розрізняють три види удару:

1. Абсолютно пружний удар- Уся механічна енергія зберігається. Це ідеалізована модель зіткнення, однак, у деяких випадках, наприклад, у разі ударів більярдних куль, картина зіткнення близька до абсолютно пружного удару.
2. Абсолютно непружний удар– енергія деформації повністю перетворюється на тепло. Приклад: приземлення в стрибках і скоках, удар кульки з пластиліну в стіну і т. п. При абсолютно непружному ударі швидкості тіл, що взаємодіють, після удару рівні (тіла злипаються).
3. Частково непружний удар- частина енергії пружної деформації перетворюється на кінетичну енергію руху.

Насправді всі удари або абсолютно, або частково непружними. Ньютон запропонував характеризувати пружний удар так званим коефіцієнтом відновлення. Він дорівнює відношенню швидкостей тіл, що взаємодіють, після і до удару. Чим цей коефіцієнт менший, тим більше енергії витрачається на некінетичні складові E1п та E2п (нагрів, деформація). Теоретично цей коефіцієнт отримати не можна, він визначається дослідним шляхом і може бути розрахований за такою формулою:

де
v1 , v2 – швидкості тіл до удару,
v'1, v'2 – після удару.

При k = 0 удар буде абсолютно пружним, а при k = 1 – абсолютно пружним. Коефіцієнт відновлення залежить від пружних властивостей тіл, що суударяються. Наприклад, він буде різний при ударі тенісного м'яча про різні ґрунти та ракетки різних типів та якості. Коефіцієнт відновлення не є просто характеристикою матеріалу, оскільки залежить ще й від швидкості ударної взаємодії – зі збільшенням швидкості він зменшується. У довідниках наведено значення коефіцієнта відновлення деяких матеріалів для швидкості удару менше 3 м/с.

Біомеханіка ударних дій

Ударними у біомеханіці називаються дії, результат яких досягається механічним ударом. У ударних діях розрізняють:

1. Замах- Рух, що передує ударному руху і призводить до збільшення відстані між ударною ланкою тіла та предметом, по якому наноситься удар. Ця фаза найбільш варіативна.
2. Ударний рух- Від кінця замаху до початку удару.
3. Ударна взаємодія (або власне удар)- Зіткнення тіл, що ударяються.
4. Післяударний рух- Рух ударної ланки тіла після припинення контакту з предметом, по якому наноситься удар.

При механічному ударі швидкість тіла (наприклад, м'яча) після удару тим вище, що більше швидкість ланки, що ударяє, безпосередньо перед ударом. При ударах у спорті така залежність є необов'язковою. Наприклад, при подачі в тенісі збільшення швидкості руху ракетки може призвести до зниження швидкості вильоту м'яча, оскільки ударна маса при ударах спортсменів непостійна: вона залежить від координації його рухів. Якщо, наприклад, виконувати удар за рахунок згинання кисті або з розслабленим пензлем, то з м'ячем буде взаємодіяти лише маса ракетки та пензля. Якщо ж у момент удару ударна ланка закріплена активністю м'язів-антагоністів і є як би єдиною тверде тіло, то в ударній взаємодії братиме участь маса цієї ланки.

Іноді спортсмен завдає два удари з тією самою швидкістю, а швидкість вильоту м'яча або сила удару виявляється різною. Це відбувається через те, що ударна маса неоднакова. Величина ударної маси можна використовувати як критерій ефективності техніки ударів. Оскільки розрахувати ударну масу досить складно, ефективність ударної взаємодії оцінюють як відношення швидкості снаряда після удару і швидкості ударного елемента до удару. Цей показник різний у ударах різних типів. Наприклад, у футболі він змінюється від 1,20 до 1,65. Залежить він і від ваги спортсмена.

Деякі спортсмени, які володіють дуже сильним ударом (у боксі, волейболі, футболі та ін), великою м'язовою силою не відрізняються. Але вони вміють повідомляти велику швидкість ударному сегменту і в момент удару взаємодіяти з тілом, що ударяється великою ударною масою.

Багато ударних спортивних дій не можна розглядати як «чистий» удар, основа теорії якого викладена вище. У теорії удару в механіці передбачається, що удар відбувається настільки швидко і ударні сили настільки великі, що решта всіх сил можна знехтувати. У багатьох ударних діях у спорті ці припущення не виправдані. Час удару в них хоч і мало, але все-таки нехтувати ним не можна; шлях ударного взаємодії, яким під час удару рухаються разом соударяющиеся тіла, може досягати 20-30 див.

Тому в спортивних ударних діях, в принципі, можна змінити кількість руху під час зіткнення за рахунок дії сил, не пов'язаних із самим ударом. Якщо ударна ланка під час удару додатково прискорюється за рахунок активності м'язів, ударний імпульс відповідно швидкість вильоту снаряда збільшуються; якщо воно довільно гальмується, ударний імпульс та швидкість вильоту зменшуються (це буває потрібно при точних укорочених ударах, наприклад, при передачах м'яча партнеру). Деякі ударні рухи, у яких додатковий приріст кількості руху під час зіткнення дуже великий, взагалі є чимось середнім між метаннями та ударами (так іноді виконують другу передачу у волейболі).

Координація рухів за максимально сильних ударів підпорядковується двом вимогам:

1. повідомлення найбільшої швидкості ланці, що ударяє, до моменту зіткнення з ударяється тілом. У цій фазі руху використовуються самі способи збільшення швидкості, що і в інших переміщуючих діях;
2. збільшення ударної маси на момент удару. Це досягається «закріпленням» окремих ланок ударного сегмента шляхом одночасного включення м'язів-антагоністів та збільшення радіусу обертання. Наприклад, у боксі та караті сила удару правою рукою збільшується приблизно вдвічі, якщо вісь обертання проходить поблизу лівого плечового суглоба, порівняно з ударами, при яких вісь обертання збігається з центральною поздовжньою віссю тіла.

Час удару настільки короткочасний, що виправити допущені помилки вже неможливо. Тому точність удару у вирішальній мірі забезпечується правильними діями при замаху та ударному русі. Наприклад, у футболі місце встановлення опорної ноги визначає у початківців цільову точність приблизно на 60-80%.

Тактика спортивних змагань часто вимагає несподіваних для супротивника ударів («прихованих»). Це досягається виконанням ударів без підготовки (іноді навіть без замаху), після обманних рухів (фінтів) і т. п. Біомеханічні характеристики ударів при цьому змінюються, тому що вони виконуються в таких випадках, зазвичай, за рахунок дії лише дистальних сегментів (кистьові удари).

Дистальний - [напр. кінець, фаланга] (distalis) - кінець м'яза або кістки кінцівки або ціла структура (фаланга, м'яз) найбільш віддалена від тулуба.

Удар у боксерській рукавичці та без.

Останнім часом у деяких спортивних колах розгоряються серйозні суперечки щодо більшої травматичності для мозку ударів у боксерській рукавичці, ніж ударів голою рукою. Спробуємо отримати відповідь це питання використовуючи наявні дослідницькі дані та елементарні закони фізики.

Звідки могли народитись подібні думки? Наважуюся припустити, що в основному зі спостережень процесу удару по боксерському мішку. Проводилися дослідження, в яких Сміт і Хеміл у своїй роботі, опублікованій в 1986 вимірювали швидкість кулака спортсмена і швидкість боксерського мішка. Строго кажучи, небезпека струсу мозку визначається величиною прискорення голови, а чи не швидкістю. Проте за повідомленням швидкості мішка можна лише побічно судити про величину прискорення, т.к. передбачається, що дана швидкістьбула розвинена за короткий проміжок часу удару.

Удари по мішку проводилися трьома різними способами: голим кулаком, рукавички для карате та рукавички для боксу. І дійсно, швидкість мішка при ударі рукавичкою виявилася вищою приблизно на 15%, ніж при ударі кулаком. Розглянемо фізичне підґрунтя проведеного дослідження. Як мовилося раніше вище, все удари є частково непружними і частина енергії ударного ланки витрачається залишкову деформацію снаряда, решта енергія витрачається повідомлення снаряду кінетичної енергії. Частка цієї енергії характеризується коефіцієнтом відновлення.

Одночасно обмовимося більшої ясності, що з розгляді енергії деформації та енергії поступального руху, велика енергія деформації грає позитивну роль, т.к. на поступальний рух залишається менше енергії. В даному випадку мова йдепро пружні деформації, що не становлять небезпеку для здоров'я, тоді як енергія поступального руху безпосередньо пов'язана з прискоренням і небезпечна для мозку.

Розрахуємо коефіцієнт відновлення боксерського мішка за даними, отриманими Смітом і Хемілом. Маса мішка складала 33 кг. Результати експериментів показали незначні відмінності у швидкості кулака для різних типів рукавичок (голий кулак: 11.03±1.96 м/с, каратистської рукавички: 11.89±2.10 м/с, боксерської рукавички: 11.57±3.43 м/с). Середнє значення швидкості кулака становило 11.5 м/с. Були знайдені розбіжності у імпульсі мішка для різних типів рукавичок. Удар у боксерській рукавичці викликав більший імпульс мішка (53.73±15.35 Н з), ніж удар голим кулаком (46.4±17.40 Н з) чи каратистській рукавичці (42.0±18.7 Н з), які мали майже рівні значення. Для визначення швидкості мішка за його імпульсом, імпульс мішка поділити на його масу:

v = p/m (5)

де
v – швидкість мішка,
p – імпульс мішка,
m – маса мішка.

Використовуючи формулу розрахунку коефіцієнта відновлення (4) і припускаючи, що швидкість кулака після удару дорівнює нулю, отримуємо значення удару голим кулаком близько 0,12, тобто. k = 12%. Для удару боксерською рукавичкою k = 14%. Це підтверджує наш життєвий досвід - удар по боксерському мішку практично повністю пружний і майже вся енергія удару йде на його деформацію.

Слід окремо відзначити, що найбільша швидкість була у куркуля в каратистській рукавичці. Імпульс мішка при ударі каратистською рукавичкою був найменший. Показники ударів голим кулаком у цьому дослідженні займали проміжне положення. Це можна пояснити тим фактом, що спортсмени боялися пошкодити руку та рефлекторно знижували швидкість та силу удару. При ударі в каратистській рукавичці такого страху не виникало.

А що буде при ударі в голову? Звернемося до іншого дослідження Валілко, Віано та Біра за 2005 рік, в якому досліджувалися боксерські удари в рукавичках за спеціально сконструйованим манекеном (рис.2). У цій роботі були детально досліджені всі параметри удару та ударний вплив на голову та шию манекена. Шия манекена була пружною металевою пружиною, тому цю модельможна вважати, як модель боксера, готового до удару з напруженими м'язами шиї. Скористаємося даними щодо поступального руху голови манекена і розрахуємо коефіцієнт відновлення (k) при прямому ударі в голову.

Рис. 2 Дослідження Валілко, Віано та Біра – боксер завдає удару по манекену.

Середня швидкість руки до удару була 9,14 м/с, середня швидкість голови після удару 2,97 м/с. Таким чином, згідно з тією самою формулою (4) коефіцієнт відновлення k = 32%. Це означає, що 32% енергії пішло у кінетичний рух голови, а 68% пішло у деформацію шиї та рукавички. Говорячи про енергію деформації шиї, йдеться не про геометричну деформацію (викривлення) шийного відділуа про енергію, яку витратили м'язи шиї (в даному випадку пружина), щоб утримати голову в нерухомому стані. Фактично це енергія опору удару. Про деформацію особи манекена, як і лицьового черепа людини, може бути мови. Кістки людини є дуже міцним матеріалом. У табл. 1 наведено коефіцієнт пружності (модулі Юнга) декількох матеріалів. Чим цей коефіцієнт більший, тим жорсткіший матеріал. З таблиці видно, що за жорсткістю кістка трохи поступається бетону.

Таблиця 1. Коефіцієнти пружності (модулі Юнга) різних матеріалів.

Яким буде коефіцієнт відновлення при ударі в голову голим кулаком? Досліджень щодо цього немає. Але спробуємо прикинути можливі наслідки. При ударі кулаком, як і при ударі рукавичкою, більшу частину енергії візьмуть він м'язи шиї, за умови, звісно, ​​що вони напружені. У роботі Валілко, Віано та Біра неможливо відокремити енергію деформації рукавички від енергії деформації шиї манекена, але можна припустити, що в деформацію шиї пішла левова частка сумарної енергії деформації. Тому можна вважати, що при ударі голим кулаком різниця в коефіцієнті відновлення не перевищуватиме 2-5% порівняно з ударом у рукавичці, як це було у роботі Сміта та Хеміла, де різниця склала 2%. Очевидно, що різниця у 2% – це несуттєво.

Наведені вище розрахунки робилися з урахуванням даних про прямолінійному прискоренні голови після удару. Але за всієї їх відносної складності вони дуже далекі від передбачення травматичність удару. Англійський фізик Холборн, який працював з гелевими моделями мозку в 1943 році, був одним із перших, хто висунув головним параметром травми мозку – обертальне прискорення голови. У роботі Оммая та ін. йдеться, що обертальне прискорення в 4500 рад/с2 призводить до струсу та серйозних аксональних травм. У ранній роботі того ж автора говориться, що обертальне прискорення вище 1800 рад/с2 створює 50% ймовірність струсу мозку. У статті Валілко, Віано та Біра наведено параметри 18 різних ударів. Якщо взяти одного й того ж боксера та його удар зі швидкістю руки 9,5 м/с та удар зі швидкістю 6,7 м/с, то у першому випадку коефіцієнт відновлення дорівнює 32%, а у другому вже 49%. За всіма нашими розрахунками виходить, що другий удар більш травматичний: більший коефіцієнт відновлення (більше енергії пішов у поступальний рух голови), більша ефективна маса (2,1 кг та 4,4 кг), трохи більше прискорення голови (67 g та 68 g ). Однак, якщо ми порівняємо обертальне прискорення голови, зроблене цими двома ударами, то побачимо, що травматичнішим є перший удар (7723 рад/с2 і 5209 рад/с2 відповідно). Причому різниця у цифрах досить суттєва. Цей фактсвідчить про те, що травматичність удару залежить від великої кількостізмінних і не можна керуватися лише одним імпульсом p = mv, оцінюючи ефективність удару. Велике значеннятут грає і місце удару, щоб викликати найбільше обертання голови. У зв'язку з наведеними даними виходить, що фактор боксерської рукавички у травмах та струсах мозку грає далеко не головну роль.

Підбивши підсумок нашої статті, відзначимо таке. Фактори, що впливають на травми головного мозку при ударі в боксерській рукавичці і без неї відрізняються незначно і можуть змінюватися то в одну, то в іншу сторону залежно від боксера та виду удару. Набагато більш суттєві фактори, що впливають на струс мозку, лежать поза розглянутою площиною, такі як вид і місце удару в голову, що визначають її обертальний момент.

Разом з тим, не слід забувати, що боксерські рукавички створені насамперед для захисту м'яких тканин обличчя. Удари без рукавичок призводять до пошкодження кісток, суглобів і м'яких тканин як у атакуючого, так і в спортсмена, що атакується. Найбільш поширеним і болючим з них є травма, що називається "кісточка боксера".

Кісточка боксера – відомий у спортивній медицині термін, що використовується для опису травми кисті – пошкодження суглобової капсули п'ястно-фалангового суглоба (зазвичай II або III), а саме волокон, що утримують сухожилля м'язів-розгиначів пальців.

Небезпека зараження різними інфекціями, у тому числі вірусами гепатиту С або ВІЛ та безліч інших неприємних наслідків, включаючи малопривабливу зовнішність, всіляко відкидають тезу про те, що битися голіручбезпечнішим для здоров'я.

Використана література:

1. Ламаш Б.Є. Лекції з біомеханіки. https://www.dvgu.ru/meteo/book/BioMechan.htm
2. Smith PK, Hamill J. Діяльність punching glove type і skill level on momentum transfer. 1986, J. Hum. Mov. Stud. vol.12, pp. 153-161.
3. Walilko TJ, Viano D.C. and Bir C.A. Biomechanics of head для Olympic boxer pinches to the face. 2005, Br J Sports Med. vol.39, pp.710-719
4. Holbourn A.H.S. Mechanics of head injury. 1943, Lancet. vol.2, pp.438-441.
5. Ommaya A.K., Goldsmith W., Thibault L. Biomechanics and neuropathology of adult and paediatric head injury. 2002, Br J Neurosurg. vol.16, №3, pp.220-242.

6. sportmedicine.ru