Маъруза № одам ҳаракатлари кинематикаси режа

2. Тезлик. Ҳаракатларни вақт бўйича тавсифлари

Фазода ҳаракатланувчи жисмнинг ҳолати қанчалик тез ўзгаришини тавсифлаш учун тезлик деб номланган махсус тушунча ишлатилади.

Жисмни маълум бир участкадаги траекториясининг ўртача тезлиги деб, унинг босиб ўтган йўлини ҳаракатланиш вақтига нисбатига айтилади:

Агар, траекториянинг барча участкаларида ўртача тезлик бир хил бўлса, унда бу ҳаракатланиш текис ҳаракат деб аталади.
Спорт биомеханикасида тезлик тўғрисидаги масала муҳим ҳисобланади. Маълумки, бирон бир масофага югуриш тезлиги ушбу масофанинг узунлигига боғлиқ. Спортчи чегараланган вақт ичидагина максимал тезликда югуриши мумкин. Стайер югурувчиларнинг ўртача тезлиги, одатда спринтер югурувчиларникидан паст бўлади.
Ҳисоблашни қулай амалга ошириш учун, ўртача тезликни жисмнинг координаталари орқали ҳам ёзиб олса бўлади. Тўғри чизиқ бўйлаб ҳаракатланишда, босиб ўтилган йўл охирги ва дастлабки нуқталар координатларининг фарқига тенг. Агар, t₀ вақт моментида, жисм координатаси х₀ нуқтада бўлса, t₁ вақт моментида эса, координатаси х₁ нуқтада бўлса, унда босиб ўтилган йўл х = x₁ – x₀, ҳаракатланиш вақти t = t₁ – t₀ бўлади. Бу ҳолда

Физика ва математикада  белгисини ишлатиш бир хил типдаги катталикларнинг фарқини белгилаш учун ёки жуда кичик интервалларни белгилаш учун фойдаланилади.
Умумий ҳолатларда, йўлнинг турли участкаларидаги ўртача тезликлар ҳар хил бўлиши мумкин.
Ўртача тезлик ўзгариб турадиган ҳаракатланиш нотекис ҳаракат деб аталади.
Ҳисоблашлар амалга оширилаётган интервалнинг камайиши билан ўртача тезлик маълум бир чегарага интилади. Ушбу чегара – лаҳзадаги тезлик ёки траекториянинг ушбу нуқтасидаги тезлик дейилади.
Ҳаракатланишнинг оний тезлиги, ёки траекториянинг ушбу нуқтасидаги тезлик деб, шундай чегарага айтиладики, унга қараб интервал чексиз кичрайган пайтда жисмни ушбу нуқта атрофида силжиши вақтга нисбатан интилади:

Тезликнинг катталиги СИ тизимида – м/с.
Кўпинча тезликни бошқа бирликларда белгилашади (масалан, км/соат да). Зарурати бўлганда бундай катталикларни СИ тизимига ўтказиш мумкин. Масалан, 54 км/соат = 54000 м / 3600 с =15 м/с.
Бир ўлчамли ҳолат учун лаҳзадаги тезлик жисм координатасидан вақт бўйича ҳосилага тенг:

Бир текис ҳаракатланишда ўртача ва оний тезликларнинг катталиклари бир–бирига тўғри келади ва ўзгармас бўлади.
Оний тезлик – векторли катталикдир. Югуриш пайтида спортчининг оний тезлиги ўзгаради. Бундай ўзгаришлар, айниқса спринт югуришларида сезиларлидир.
Югурувчи спортчи ўз ҳаракатини тинч ҳолатдан бошлайди ва максимал тезликка эришгунига қадар тезликни ошираверади. Югурувчи эркаклар учун тезланиш вақти таҳминан 2 с, максимал тезлик эса 10,5 м/с га яқинлашади. Барча масофадаги ўртача тезлик ушбу кўрсаткичдан паст бўлади.

Югуриш ўртача тезлигини масофага боғлиқлиги.

Спортчи ўзининг югуриши пайтида максимал тезликни узоқ вақт сақлай олмайди. Сабаби, у, кислород етишмаётганини сеза бошлайди. Гавда мушаклари таркибида кислород заҳирада йиғилган бўлиб, кейинчалик нафас олиш пайтида яна кислород келиб тушади. Шунинг учун, спринтер спортчи ўзининг максимал тезлигини заҳирадаги кислородни сарфлаб бўлгунига қадар ушлаб туриши мумкин. Бундай кислород танқислиги 300 м масофага келиб юзага чиқади. Шундан келиб чиққан ҳолда, узоқ масофаларга югуришда спортчи ўз тезлигини максимал тезликдан пастроқ даражада ушлаб туриши лозим. Масофа қанчалик узун бўлса, тезлик шунчалик паст бўлиши керак, чунки кислород бутун масофани югуриб ўтиш учун етиши керак. Фақатгина спринтер югурувчилар масофанинг охирига қадар максимал тезликда югурадилар.

Мусобақаларда спортчи рақиблари устидан ғалаба қозонишга ёки рекорд ўрнатишга интилади. Югуриш стратегияси шунга боғлиқ. Рекорд ўрнатиш мақсад қилиб қўйилганда, шундай стратегия танланадики, унда спортчи, финишга етиб келиши моментига мушакларидаги кислород заҳираси тўлиқ тугашига олиб келадиган тезликда югуради.
Спортда махсус вақт тавсифлари қўлланилади.
Вақт моменти (t) – бу, нуқта, жисм ёки тизим ҳолатининг вақт ўлчови бўлиб, уни аниқлашда саноқ нуқтасининг бошланишидан унгача бўлган вақт оралиғи ўлчанади. Вақт моментлари билан ҳаракатланиш ёки унинг маълум бир қисмини (фазасини) бошланиши ва тугаши белгиланади. Вақт моментлари бўйича ҳаракатнинг муддати аниқланади.
Ҳаракат давомлилиги (t) – бу, ҳаракатнинг вақт ўлчами бўлиб, ҳаракат бошланиши ва тугашининг вақт моментларини фарқи билан ўлчанади:
t = t_тугаш – t_{бошланиш}.
Ҳаракат давомлилиги, уни чегараловчи иккита вақт моменти ўртасида ўтган вақт ўлчовидан иборат. Моментларнинг ўзи муддатга эга эмас. Нуқтанинг йўлини ва унинг ҳаракатланиш муддатини билсак, унинг ўртача тезлигини аниқлаш мумкин.
Ҳаракат темпи, суръати (N) – бу, ҳаракат қайтарилишининг вақт ўлчови. У, вақт бирлиги ичида қайтарилувчи ҳаракатларнинг (ҳаракатлар частотаси) сони билан ўлчанади:

Бир хил муддатдаги қайтарилувчи ҳаракатларда, уларни вақт бирлигида ўтишини темп (суръат) тавсифлайди. Темп – ҳаракат муддатига қарама-қарши катталик. Ҳар бир ҳаракатнинг муддати қанчалик узун бўлса, темп шунчалик паст бўлади ва аксинча.
Ҳаракат ритми (бир мақомда ўтиши) – бу ҳаракат қисмлари нисбатининг вақт ўлчови. У, вақт оралиғининг нисбати – ҳаракат қисмларининг ўтиш муддати бўйича аниқланади:
Чаққонлик – бу, йўналишни ҳисобга олмаган ҳолда масофани босиб ўтиш темпи.