Основная. Экзаменационный билет №25

M

F

Экзаменационный билет №25

Экзаменационный билет №24

Экзаменационный билет №23

Экзаменационный билет №22

Экзаменационный билет №21

По дисциплине: Электроника

Факультет: Электроники и приборостроения.

.

1. Биполярные транзисторы, типы. Устройство n-p-n транзистора. Назначение. Условное обозначение на схеме. Основные параметры и характеристики. Схемы включения.

2. Мостовая схема ОУ, принцип работы.

3. Дать определение крутизны спада характеристики АЧХ фильтров. Нарисовать характеристики с крутизной спада 5дБ/окт и 25 дб/окт.

Билет составил:_________ Снесарев С.С.

Зав. кафедрой:_________ Тарасов С.П.

“____”______________________2013 г.

По дисциплине: Электроника

Факультет: Электроники и приборостроения.

.

1. Выпрямительные диоды. Назначение. Условное обозначение на схеме. Основные параметры и характеристики.

2. Двухкаскадные усилители. Каскадный усилитель. Основные характеристики усилительных каскадов. Дать определение крутизны спада характеристики АЧХ фильтров. Нарисовать характеристики с крутизной спада 5дБ/окт и 25 дб/окт.

3. Источники питания. Типы ИП – батареи, сетевые. Основные параметры.

Билет составил:_________ Снесарев С.С.

Зав. кафедрой:_________ Тарасов С.П.

“____”______________________2013 г.

По дисциплине: Электроника

Факультет: Электроники и приборостроения.

1. Тиристоры. Основные параметры. ВАХ.

2. Усилители мощности. Основные типы усилителей и их назначение. Режимы работы усилителей мощности (перечислить по классам, кратко).

3. Рассчитать Rб в схеме усилительного каскада с фиксированным током базы, если Rэ=300 Ом, Iб=50 мкА, Епит=10 В. Нарисовать схему.

Билет составил:_________ Снесарев С.С.

Зав. кафедрой:_________ Тарасов С.П.

“____”______________________2013 г.

По дисциплине: Электроника

Факультет: Электроники и приборостроения.

.

1.. Фотодиоды. Светодиоды. Назначение. Условное обозначение на схеме. Основные параметры и характеристики.

2. Режим работы усилителя кл.С и Д. Показать на ВАХ выбор рабочей точки. Достоинства, недостатки усилителя, работающего в режиме кл.С и Д.

3. Разработать принципиальную схему выпрямителя для зарядки батареи аккумулятора ёмкостью 50 А•ч. Еак =12В.. Выбрать диоды и трансформатор.

Билет составил:_________ Снесарев С.С.

Зав. кафедрой:_________ Тарасов С.П.

“____”______________________2013 г.

По дисциплине: Электроника

Факультет: Электроники и приборостроения.

1. Фотодиоды. Светодиоды. Назначение. Условное обозначение на схеме. Основные параметры и характеристики.

2. Усилители мощности режима кл.В. Основные параметры и характеристики.

3. Гальванические источники питания. Типы, основные параметры.

Билет составил:_________ Снесарев С.С.

Зав. кафедрой:_________ Тарасов С.П.

“____”______________________2013 г.

a = ——

m

где а — вектор ускорения; F — вектор силы; m — масса тела.

Следует обратить внимание, что в приведенной формуле ускорение и сила — векторы, следовательно, они не только связаны пропорциональной зависимостью, но и совпадают по направлению.

Массу тела, вводимую вторым законом Ньютона, связывают с таким свойством тел, как инертность. Она является мерой данного свойства. Инертность тела представляет собой его способность сопротивляться изменению скорости. Так, тело, обладающее большой массой и, соответственно, инертностью, трудно разогнать и не менее трудно остановить.

Третий закон Ньютона дает ответ на вопрос о том, как именно взаимодействуют тела. Он утверждает, что при взаимодействии тел сила действия со стороны одного тела на другое равна по величине и противоположна по направлению силе, действующей со стороны другого тела на первое.

Например, толкатель ядра, разгоняя свой снаряд, действует на него с определенной силой F, одновременно такая же по величине, но противоположная по направлению сила действует на кисть спортсмена и через нее на все тело в целом. Если это не учитывать, атлет может не удержаться в пределах сектора для метания, и попытка не будет засчитана.

В случае, если физическое тело взаимодействует одновременно с несколькими телами, все действующие силы складываются по правилу сложения векторов. В таком случае в первом и втором законах Ньютона имеется в виду равнодействующая всех сил, действующих на тело.

Динамические характеристики поступательного движения (сила, масса).

Мерой взаимодействия тел, в результате которого изменяется характер их движения, является сила. Таким образом, если какое-либо физическое тело, например тело спортсмена, приобрело ускорение, то причину следует искать в действии силы со стороны другого тела. Например, при выполнении прыжка в высоту, вертикальная скорость тела спортсмена после отрыва от опоры до достижения наивысшего положения все время уменьшается. Причиной этого является сила взаимодействия тела спортсмена и земли — сила земного тяготения. В гребле как причиной ускорения лодки, так и причиной ее замедления, является сила сопротивления воды. В одном случае она, воздействуя на корпус лодки, замедляет движение, а в другом, взаимодействуя с веслом, увеличивает скорость судна. Как видно из приведенных примеров, силы могут действовать как на расстоянии, так и при непосредственном контакте взаимодействующих объектов.

Известно, что одна и та же сила, действуя на разные тела, приводит к различным результатам. Например, если борец среднего веса пытается толкнуть соперника своей весовой категории, а затем атлета тяжелого веса, то ускорения, приобретаемые в обоих случаях, будут заметно различаться. Так, тело соперника-средневеса приобретет большее ускорение, чем в случае соперника-тяжеловеса.

Для учета свойств взаимодействующих тел, проявляющихся при сообщении им ускорения, вводится коэффициент пропорциональности между силой и ускорением, который называется массой тела.

Если говорить более строго, то если на разные тела действовать одной и той же силой, то наиболее быстрое изменение скорости за один и тот же промежуток времени будет наблюдаться у наименее массивного тела, а наиболее медленное — у наиболее массивного.

Динамические характеристики вращательного движения (момент силы, момент инерции).

В случае вращательного движения тела, сформулированные законы динамики также справедливы, однако в них используются несколько другие понятия. В частности, "сила" заменяется на "момент силы", а "масса" — на момент инерции.

Момент силы является мерой взаимодействия тел при вращательном движении. Он определяется произведением величины силы на плечо этой силы относительно оси вращения. Плечом силы называется кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы. Так, при выполнении большого оборота на перекладине в ситуации, представленной на рис. 13, спортсмен совершает вращательное движение под действием силы тяжести. Величина момента силы определяется силой тяжести mg и плечом этой силы относительно оси вращения d. В процессе выполнения большого оборота вращающее действие силы тяжести изменяется в соответствии с изменением величины плеча силы.

Рис. 13. Момент силы тяжести при выполнении большого оборота на перекладине

Так, минимальное значение момента силы будет наблюдаться в верхнем и нижнем положениях, а максимальное — при расположении тела, близком к горизонтальному. Момент силы является вектором. Его направление перпендикулярно плоскости вращения и определяется по правилу "буравчика". В частности, для ситуации, представленной на рис., вектор момента силы направлен "от наблюдателя" и имеет знак "минус".

В случае плоских движений знак момента силы удобно определять из следующих соображений: если сила действует на плечо, стремясь повернуть его в направлении "против часовой стрелки", то такой момент силы имеет знак "плюс", а если "по часовой стрелке" — то знак "минус".

Согласно первому закону динамики вращательного движения, тело сохраняет состояние покоя (в отношении вращательного движения) или равномерного вращения при отсутствии действующих на него моментов сил или равенстве нулю суммарного момента.

Второй закон Ньютона для вращательного движения имеет вид:

e = ———

J

где e — угловое ускорение; М — момент силы; J — момент инерции тела.

Согласно данному закону, угловое ускорение тела прямо пропорционально действующему на него моменту силы и обратно пропорционально его моменту инерции.

Момент инерции является мерой инертности тела при враща­тельном движении. Для материальной точки массы m, расположен­ной на расстоянии r от оси вращения, момент инерции определяет­ся как J = mr ². В случае твердого тела полный момент инерции определяется как сумма моментов инерции составляющих его точек и находится с помощью математической операции интегрирования.

Основные силы, имеющие место при выполнении физических упражнений.

Сила тяжести тела, находящегося вблизи поверхности земли, может быть определена массой тела m и ускорением свободного падения g:

F = m g

Сила тяжести, действующая на физическое тело со стороны земли, всегда направлена вертикально вниз и приложена в общем центре тяжести тела.

Сила реакции опоры действует на физическое тело со стороны поверхности опоры и может быть разложена на две составляющие — вертикальную и горизонтальную. Горизонтальная в большинстве случаев представляет собой силу трения, закономерности которой будут рассмотрены ниже. Вертикальная реакция опоры численно определяется следующим соотношением:

R = mа + mg

где а — ускорение центра масс тела, находящегося в контакте с опорой.

Сила трения. Сила трения может проявлять себя двояко. Это может быть сила трения, возникающая при ходьбе и беге, как горизонтальная реакция опоры. В таком случае, как правило, звено тела, взаимодействующее с опорой, не перемещается относительно последней, и сила трения называется "силой трения-покоя". В других случаях имеет место относительное перемещение. взаимодействующих звеньев, и возникающая сила представляет собой силу трения-скольжения. Следует отметить, что существует сила трения, воздействующая на перекатываемый объект, например, на мяч или колесо — трение-качения, однако, численные соотношения, определяющие величину такой силы, аналогичны имеющим место при трении-скольжении, и мы не будем рассматривать их отдельно.

Величина трения-покоя равна величине прилагаемой силы, стремящейся сдвинуть тело. Такая ситуация наиболее характерна для бобслея. Если перемещаемый снаряд находятся в покое, то для начала его перемещения необходимо приложить определенную силу. При этом снаряд начнет перемещаться только тогда, когда данная сила достигнет некоторого предельного значения. Последнее зависит от состояния соприкасающихся поверхностей и от силы давления тела на опору.

При превышении сдвигающей силой предельного значения, тело начинает перемещаться, скользить. Здесь сила трения-скольже­ния становится несколько меньше предельного значения тре­ния-покоя, при котором начинается движение. В дальнейшем она в некоторой степени зависит от относительной скорости перемещае­мых друг относительно друга поверхностей, однако для боль­шинства спортивных движений можно считать ее приблизительно постоянной, определяемой следующим соотношением:

F = kR

где k — коэффициент трения, а R — нормальная (перпендикулярная к поверхности) составляющая реакции опоры.

Силы трения в спортивных движениях выполняют, как правило, и положительную и отрицательную роль. С одной стороны, без силы трения невозможно обеспечить горизонтальное перемещение тела спортсмена. Например, во всех дисциплинах, связанных с бегом, прыжками, в спортивных играх и единоборствах стремятся увеличить коэффициент трения между спортивной обувью и поверхностью опоры. С другой стороны, во время соревнований по лыжному спорту, прыжкам с трамплина на лыжах, по санному спорту, бобслею, скоростному спуску первейшей задачей, обеспечивающей высокий спортивный результат, является уменьшение величины трения. Здесь это достигается подбором соответствующих материалов для лыж и санных полозьев или обеспечением соответствующей смазки.

Сила трения является основой для создания целого класса тренажерных устройств, для развития специфических качеств спортсмена, таких, как сила и выносливость. Например, в некоторых весьма распространенных конструкциях велоэргометров сила трения вполне точно задает нагрузку для тренирующегося.

Силы сопротивления окружающей среды. При выполнении спор­тивных упражнений тело человека всегда испытывает действие окружающей среды. Указанное действие может проявляться как в затруднении перемещений, так и обеспечивать возможность последнего.

Сила, действующая со стороны налетающего на движущееся тело потока, может быть представлена состоящей из двух слагае­мых. Это — сила лобового сопротивления, направленная в сторо­ну, противоположную движению тела, и подъемная сила, действую­щая перпендикулярно направлению движения. При выполнении спор­тивных движений силы сопротивления зависят от плотности среды r, скорости тела V относительно среды, площади тела S (рис. 24), перпендикулярной налетающему потоку среды и коэффициента С, зависящего от формы тела:

F _сопр = СSrV ²

Рис. 24. Площадь, перпендикулярная налетающему потоку, определяющая величину силы

сопротивления.

Силы упругости. Силы упругости возникают при изменении формы (деформировании) различных физических тел, восстанавли­вающих первоначальное состояние после устранения деформирующе­го фактора. С такими телами спортсмен встречается при выпол­нении прыжков на батуте, прыжков с шестом, при выполнении уп­ражнений с резиновыми или пружинными амортизаторами. Сила уп­ругости зависит от свойств деформируемого тела, выражаемых ко­эффициентом упругости К, и величины изменения его формы Dl:

F _упр. = — КDl

Выталкивающая сила зависит от величины объема V тела или его части, погруженных в среду — воздух, воду или любую другую жидкость, плотности среды r и ускорения свободного падения g.

F = rVg

Биомеханические закономерности проявления скоростно-силовых качеств.

Ускорение подвижного звена при выполнении суставного движения и достижение им максимальной скорости главным образом зависит от исходной величины суставного угла и соответствующей ей длине мышцы, от состояния упругих компонентов мышцы в момент включения сократительных элементов, от момента инерции звена, от внешнего момента силы, препятствующего суставному движению, а также от состояния мышц-антагонистов. Напряжение последних создает дополнительную силу, препятствующую сообщению звену ускорения. В ходе суставного движения сила тяги мышцы, кроме перечисленного, зависит и от скорости ее сокращения или растягивания.

Если сравнить возможности достижения скорости у двух людей, выполняющих одинаковые суставные движения, то более высокие скоростные качества проявит тот, кто в состоянии развить большее значение силы мышечной тяги, что, в свою очередь, зависит от возможности соответствующих мышц обеспечить свое сокращение более высоким значением мощности.

При достижении высокой скорости движения важнейшее значение имеет вопрос, связанный со скоростью нарастания силы после поступления нервного импульса. Достижение силой своего максимального значения происходит в течение определенного промежутка времени (0.1-0.3с), который зависит от состояния упругих компонентов мышцы. При этом, чем в большей степени напряжен последовательный упругий элемент, тем быстрее возникает усилие на концах мышцы.

Рис. 77. Взрывная сила характеризуется углом наклона к горизонтали касательной графика зависимости силы от времени

Скорость нарастания силы характеризует так назыаемую " взрывную силу " спортсмена, имеющую важнейшее

значение во многих спортивных движениях скоростно-силового характера. Взрывная сила определяется углом наклона к горизонтали касательной графика зависимости силы от времени (рис. 77). Например, если у двух спринтеров максимальная сила одинакова, а скорость ее нарастания различна (a ₁ < a ₂), в соревновательном упражнении преимущество получит атлет с возможностью достижения высокой скорости за более короткий промежуток времени (касательная к графику нарастания его силы имеет угол наклона a ₂).

Следует заметить, что достижение значительной скорости при выполнении суставного движения еще не значит, что аналогичный результат будет иметь место во время движения тела спортсмена как целого. Здесь многое зависит от техники выполнения двигательного действия, связанной с координацией работы целого ряда суставов, от обеспечения оптимальных суставных углов, отсутствия двигательных ошибок и т.д.

Подводя итог сказанному, в качестве основных направлений совершенствования скоростно-силовых качеств можно отметить:

- повышение мощности, которое способна обеспечить мышца в ходе своего сокращения, что, в свою очередь, связано с увеличением физиологического поперечника мышцы, количества энергосодержащих веществ, накопленных в ней, возможностей быстрого их расщепления;

- оптимальный выбор положения и позы тела относительно направления внешнего силового воздействия;

- максимального использования уступающего режима работы мышц для последующего перехода к преодолевающим.

ЛИТЕРАТУРА

Сотский Н.Б. Биомеханика. – Мн: БГУФК, 2005.

Назаров В.Т. Движения спортсмена. М., Полымя 1976

Донской Д.Д. Зациорский В.М. Биомеханика: Учебник для институтов физической культуры.- М., Физкультура и спорт, 1979.

Загревский В.И. Биомеханика физических упражнений. Учебное пособие. – Могилев: МГУ им А.А. Кулешова, 2002.

Дата добавления: 2015-06-04