Основные проблемы и понятия метрологии
БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТОЧНОСТИ ДВИЖЕНИЙ
Корректор А.И. Тутынина
Сдано в набор 8.09.04. Подписано в печать 17.09.04. Авт. печ. л. 11,28. Тираж 1000 экз. Заказ 058.
Редакционно-издательский отдел Адыгейского государственного университета, г. Майкоп, ул. Первомайская, 208. Лицензия ЛР № 020064 от 21.02.97, ЛПД № 10-6 от 17.02.99. [1] Н.А. Бернштейном периферический цикл взаимодействия обозначен как кольцевая зависимость между длиной мышцы и её напряжением (1947). [2] В тексте у Л.Д. Назаренко ссылка на А.Б. Ашмарина (1990), однако автором эксцерпируемой главы учебника под ред. А.Б. Ашмарина является А.П. Матвеев. [3] Невыраженность в приведённом определении специфики спортивного двигательного действия делает его применимым именно к двигательному действию. [4] "количественных либо качественных, пороговых либо градуальных" (В.Б. Коренберг, О.А. Созинова, 2000). [5] Например, выполнение быстрого (метательного) точностного движения вне планеты при отсутствии выраженной гравитации искючает необходимость приобретения высокой скорости вылета снаряда. [6] Принят термин С.В. Голомазова (1996) с учётом сделанных замечаний. [7] 1 – без ограничений; 2 – без замаха только движением руки, исходное положение снаряда – возле уха; 3 – без замаха только движением руки, исходное положение снаряда – возле брови; 4 – стоя на носках; 5 – стоя на носке одной ноги; 6 – после сгибания и разгибания рук в упоре лёжа с грузом 15 кг на плечах. [8] Достоверность различий определялась при помощи однофакторного дисперсионного анализа (Г.Ф. Лакин, 1973). [9] Вес отягощения был подобран с таким расчётом, чтобы последние два-три раза испытуемые выполняли упражнение с большим трудом. [10] По данным В.М. Зациорского и С.В. Голомазова (1972), скорость вылета баскетбольного мяча (а значит, и точки последнего соприкосновения с мячом) при броске с семи метров у новичков может достигать 12,27 м/с. По нашим же данным максимальная скорость щупа в руке испытуемого при выполнении движения к цели в максимально быстром точностном движении на 20 см вверх – вниз редко превышает 5 м/с. [11] Подразумевалось (и было доказано последующими исследованиями), что разворот в максимально быстром точностном движении, выполненный с болшей пространственной ошибкой, потребует больше времени. [12] Выделение фиксации именно промежуточных суставов условно. Дистальный сустав звена, реализующего точность, и проксимальный сустав, обеспечивающий движения фазы доставки, тоже могут быть несколько фиксированы, но движения в них необходимы, а значит, фиксация менее выражена. [13] Типичный пример – наклон барьериста во время преодоления барьера не только уменьшает встречное сопротивление воздуха, но и ограничивает движение бедра маховой ноги вверх. [14] Например, у И.И. Артоболевского (1977) "Точность механизмов – степень приближения зависимостей, существующих между движениями звеньев механизмов, к тем заданным зависимостям, для осуществления которых спроектированы и изготовлены механизмы". Но механизмы проектируются и создаются не для "осуществления зависимостей", наоборот, подобные зависимости между движениями звеньев механизмов создаются для получения результата (детали, конструкции), точно соответствующего заданному. [15] Это и являлось одной из задач экспериментальной части настоящего исследования. [16] Семантика слова "точность", собственно, и позволяет трактовать его как "попадание в точку", или "близость к геометрической точке", т.е. отсутствие "меры или протяжения" между двумя точками (см. В.И. Даль, 1989). [17] Авторы: О.Б. Немцев, А.М. Доронин, С.В, Поляков, С.П. Мирошниченко. [18] Авторы: О.Б. Немцев, А.М. Доронин, С.В, Поляков, С.П. Мирошниченко. [19] Авторы: О.Б. Немцев, А.М. Доронин, С.В. Поляков. Основные проблемы и понятия метрологии Измерением называют нахождение значения физической' величины опытным путем с помощью технических средств. Измерения позволяют установить закономерности природы и являются элементом познания окружающего нас мира. Различают измерения прямые, при которых результат получается непосредственно из измерения самой величины (например, измерение температуры тела медицинским термометром, измерение длины предмета линейкой), и косвенные, при которых искомое значение величины находят по известной зависимости между ней и непосредственно измеряемыми величинами (например, определение массы тела при взвешивании с учетом выталкивающей силы, определение вязкости жидкости по скорости падения в ней шарика). Технические средства для производства измерений (средства измерений) могут быть разных типов. Наиболее известным читателю средством измерений является измерительный прибор, в котором измерительная информация представляется в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем (например, температура представлена в термометре длиной столбика ртути, сила тока — показанием стрелки амперметра или цифровым значением). К средствам измерений относят также и меру, которая предназначена для воспроизведения физической величины заданного размера (например, гиря определенной массы). Одно из распространенных средств измерений — измерительный преобразователь (датчик). Он предназначен для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения (например, температура может быть представлена электрическим сигналом). начение физической величины, полученное при измерении, отличается от истинного. Степень приближения результатов измерения к истинному значению измеряемой величины характеризуется точностью измерений. Точность измерений является качественным показателем измерений. Количественная оценка результата измерений дается абсолютной погрешностью — отклонением результатов измерений от истинного значения измеряемой величины. Чем меньше погрешность, тем выше точность измерений. Погрешности объясняются несовершенством средств измерений, неопытностью персонала, влиянием посторонних факторов и др. Из этих причин можно выделить те, которые проявляются нерегулярно и при повторных измерениях оказывают случайное количественное воздействие на результат. Такие факторы приводят к случайным погрешностям. Это случайные величины, поэтому их можно обработать, проанализировать и таким образом учесть, используя соответствующий математический аппарат: теорию вероятностей и математическую статистику (см. гл. 2 и 3). Сведения по теории погрешностей, необходимые студентам-медикам, приведены в [1]. Одним из основных метрологических понятий является единица измерения физической величины. Единицей измерения физической величины называют стандартное значение этой физической величины, принятое по соглашению в качестве основы для ее количественной оценки. Единицы физических величин в основном группируются в системы единиц. Основной является Международная система единиц (система интернациональная, СИ). Справочный материал по единицам физических величин приведен в [2]. Не останавливаясь на этих вопросах, рассмотрим лишь относительные и логарифмические величины. В физических измерениях достаточно широкое распространение получили относительные величины, которые являются отношением физической величины к одноименной физической величине, принимаемой за исходную. В качестве примера можно указать концентрацию раствора, диэлектрическую и магнитную проницаемости, коэффициент полезного действия, относительную деформацию, коэффициент трения, вязкость крови относительно вязкости воды и т. д. Единицы измерения относительных величин не имеют размерности и названия. Однако в ряде случаев относительную величину традиционно выражают со стократным или тысячекратным увеличением. При этом соответствующая единица измерения будет иметь название: процент (%) или промилле (%о). Для выражения уровня звукового давления, уровня интенсивности звука, уровня усиления электрического сигнала и т. п. удобнее использовать логарифм относительной величины (наиболее распространен десятичный логарифм):
где а1 и а2 — одноименные физические величины. Единицей логарифмической величины является бел (Б):
если а — «энергетическая» величина (мощность, интенсивность, энергия и т. п.), или
если а — «силовая» величина (сила, механическое напряжение, давление, напряженность электрического поля и т. п.). Достаточно распространена дольная единица — децибел (дБ): 1дБ = 0,1Б. Заметим, что 1 дБ соответствует соотношению «энергетических» величин а2 ≈ 1,26а1:
а для «силовых» величин а2 ≈ 1,12а1:
|
