Кандидат технических наук Е. ГИК, кандидат биологических наук Е. ГУПАЛО.
12 мая 2006 года в Катаре был "почти" установлен новый мировой рекорд в беге на 100 м - 9,86 с. Американский спринтер Джастин Гэтлин на одну сотую секунды улучшил рекорд Асафа Пауэлла из Ямайки годичной давности - 9,87. Но тогда почему "почти"?
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Асафа Пауэлл (слева) и Джастин Гэтлин - соперники последних лет в борьбе за звание самого быстрого бегуна на планете.
Рекордсмены в беге на 100 м.
Стартовые графики спортсменов.
Стартовые колодки.
Бег на 100 метров и спортивный хронометраж
Фактор времени - важнейший в спорте. В одних видах состязаний просто идет сражение за время: бег в легкой атлетике, лыжные гонки, конькобежный и велосипедный спорт, плавание и т. д. Но и в других, нескоростных, видах время часто решает все: секунда может спасти или подвести в футболе, хоккее и баскетболе, избавит от нокаута, нехватка ее помешает объявить мат в шахматах. Но в беге на 100 м, прежде всего у мужчин, цена секунды возрастает многократно. Это одна из самых престижных дисциплин в легкой атлетике. Обладатели рекордов в стометровке развивают максимально возможные для человека скорости и поэтому считаются самыми быстрыми людьми на планете. Имена великих спортсменов-спринтеров по праву вошли в историю мирового спорта.
Конечно, для определения победителя время не имеет значения, но для фиксации рекорда чем короче дистанция, тем выше должна быть точность измерения. Ныне рекорды бегунов устанавливаются с точностью до одной сотой доли секунды. Спортсмены постоянно обновляют их, но только в беге на 100 м рекорды улучшаются на 0,01 с за несколько лет!
Бег на короткие дистанции был популярен еще в древности, причем носил ритуальный характер, например, в Древней Греции в VIII веке до н.э. участники с факелами в руках мчались к алтарю бога-покровителя, и победителю выпадала честь зажечь жертвенный огонь.
В наши дни на открытых стадионах спринтеры бегут 100 м по прямой сразу по восьми беговым дорожкам. (В закрытых помещениях стометровка - не прямая, и поэтому скорости ниже.) Спортсмены используют стартовые колодки и весь короткий путь проносятся на одном дыхании, причем буквально: задерживая в груди воздух после вдоха. Современные колодки представляют собой довольно сложное электронное устройство, передающее стартовый сигнал (его слышат все бегуны одновременно) и регистрирующее время старта с точностью до одной тысячной секунды.
Уже в 1862 году время умели измерять с точностью до 1/5 с. А хронофотография - прообраз современного фотофиниша - появилась в 1887 году, когда французский врач-физиолог Этьен Жюль Марей изобрел систему, объединяющую измерение времени и фиксацию изображения - "хронофотограф". В 1894 году он же придумал систему замедленной съемки, работающую со скоростью 700 кадров в секунду.
История мировых рекордов
Первым чемпионом Олимпийских игр в беге на 100 м стал американец Томас Берк. В Афинах в 1896 году он пробежал дистанцию за 12 с, опередив немца Фрица Хофмана на несколько сантиметров. Третье место заняли сразу два спортсмена - фотофиниш еще не применялся. Через 12 лет, в 1908 году, на Олимпиаде в Лондоне Реджинальд Уолкер из Южной Африки преодолел 11-секундный рубеж, пробежав дистанцию за 10,8 с.
Первая электромеханическая система регистрации финиша появилась на Олимпийских играх в Стокгольме в 1912 году, именно тогда мировые рекорды в беге на 100 м стали регистрироваться официально. Их список открыл Дональд Липпинкот (США) - 10,6 с.
В 1928 году был создан карманный механический хронограф, имеющий точность до одной сотой секунды. Первые камеры для фиксации финиша с такой точностью появились в 1930 году, они использовались на Олимпийских играх в Лос-Анджелесе в 1932 году, официальным хронометражистом которых была фирма "Омега". Победителя на 100 м определили по фотографиям: американцы Энди Тоулэн и Ральф Мэткалф показали одинаковое время - 10,38 с.
Олимпиада 1936 года в Берлине стала триумфом чернокожего американца Джесси Оуэнса. Он установил мировой рекорд - 10,2 с, который продержался 20 лет! Правда, за два десятилетия его повторили еще пять спринтеров. Но только в 1956 году Вилли Вильямс (США) показал 10,1 с. Это рекордное время поддалось еще четверым, а в 1960 году немец Армин Хари первым нарушил "монополию" чернокожих американцев, пробежав 100 м с очередным, потрясшим мир результатом 10,0 с. Движение рекорда с этой исторической отметки показано в таблице.
На Олимпийских играх в Токио в 1964 году рекордное время Хари повторил американец Бобби Хэйес, которому был всего 21 год. До сих пор он остается самым молодым олимпийским чемпионом в коротком спринте и самым молодым соавтором высшего мирового достижения. Кроме того, Хэйес установил уникальный неофициальный рекорд - в эстафете 4?100 он пробежал свой этап за 8,9 с! Интересно, что позднее Хэйес переквалифицировался на американский футбол и в 1971 году в составе команды "Даллас ковбойс" завоевал Суперкубок НФЛ (Национальная футбольная лига США).
На Олимпийских играх в Мехико-1968 результаты бегунов впервые фиксировались при помощи нового электронного секундомера с точностью до 0,001 с, однако в официальной статистике ИАФФ (Международная федерация легкой атлетики) тысячные доли округляются в бoльшую сторону до сотых.
Первым рекордсменом в стометровке в новом "масштабе" стал олимпийский чемпион Мехико Джим Хайнс - 9,95 с. Фактически он уточнил свой же рекорд - 9,9 с - четырехмесячной давности, когда использовался ручной секундомер и сотые еще не учитывались. Надо сказать, что Хайнсу способствовали природные условия: пониженное атмосферное давление высокогорья и попутный ветер, который дул со скоростью 1,6 м/с, тогда как предельно допустимой для регистрации рекордных секунд определена скорость ветра 2 м/с. Его рекорд держался 15 лет. Только в 1983 году Кальвин Смит пробежал 100 м на две сотые быстрее - 9,93 с.
Его результат Карл Льюис повторил лишь четыре года спустя, а еще через год, на Олимпиаде в Сеуле (1988 г.), превысил - 9,92 с. Он стал новым чемпионом и рекордсменом, хотя в финальном забеге финишировал лишь вторым вслед за канадцем Беном Джонсоном. Но при допинг-контроле у канадца обнаружились следы запрещенного препарата - анаболического стероида станозолола, и впервые в истории олимпиад спортсмена лишили золотой олимпийской медали и рекорда. Результат Джонсона - 9,79 с - был аннулирован, и самого бегуна дисквалифицировали.
А на стометровке началось соперничество между Карлом Льюисом и Лероем Барреллом. В 1991 году Баррелл установил новый рекорд - 9,90 с. Забег в Нью-Йорке был признан одним из величайших в истории спринта: сразу шесть атлетов "выбежали" из 10 с. Через два месяца Баррелл уступил пальму первенства Льюису - 9,86 с, но в 1994 году вновь улучшил его результат на одну сотую - 9,85 с.
В 1999 году Морис Грин повторил аннулированный рекорд Бена Джонсона - 9,79 с. Рекорд держался три года, пока Тим Монтгомери не показал 9,78. Этот рекорд принципиальное значение: оказалось, что человек способен достигнуть такой скорости без всякого допинга!
Спустя два года Грин повторил время Монтгомери, но скорость попутного ветра (3,7 м/с) превысила допустимую и не позволила ему стать соавтором рекорда. Кстати, если пренебречь погодными условиями, то фантастический мировой рекорд принадлежал бы американцу Обеди Томпсону, который в 1996-м пробежал дистанцию за 9,69. Однако скорость попутного ветра в этом забеге составляла 5,7 м/с…
Чтобы побить рекорд Монтгомери, понадобилось еще три года, и в 2005-м 22-летний спринтер из Ямайки Асафа Пауэлл преодолел стометровку за 9,77 с! Это феноменальное достижение было установлено им в состязаниях на Гран-при ИАФФ на том же стадионе, где шесть лет назад Грин показал 9,79 с. Заметим, что Пауэлл был фаворитом еще на Олимпиаде в Афинах-2004, но в финале занял только 5-е место. И вот полный триумф! Любопытно, что Асафа начал заниматься спринтом лишь в 2000 году, в 17 лет, а до этого играл в футбол.
12 мая 2006-го на этапе серии Гран-при ИАФФ в Дохе, столице арабского государства Катар, олимпийский чемпион и двукратный чемпион мира 24-летний Джастин Гэтлин на 0,01 с побил рекорд ямайца Пауэлла, который, казалось, будет жить вечно...
Итак, новое мировое достижение 9,76? Увы, спустя пять дней ИАФФ аннулировала новый результат. Дело в том, что электронный секундомер на финише забега остановился на отметке 9,766. Как мы знаем, по принятым правилам результат округляется до сотых долей, причем в сторону увеличения, то есть следовало зафиксировать 9,77. Но представители фирмы, осуществлявшей хронометраж, ошибочно произвели округление в сторону уменьшения, откуда и появилось "неточное" время. В итоге американец был объявлен лишь соавтором рекорда Пауэлла, что тоже неплохо. Загадкой осталось только то, почему ИАФФ, чтобы пересмотреть секунды Гэтлина, понадобилось целых пять дней…
Увлекательная интрига! Весь спортивный мир с нетерпением ждал новых дуэлей Гэтлина и Пауэлла - заочных, а еще больше очных. Однако летом 2006 года после одного соревнования с участием Гэтлина у него был взят допинг-тест, который обнаружил повышенное содержание анаболических стероидов. Несмотря на все попытки доказать, что запрещенный препарат попал в его организм случайно, вместе с прописанными врачами лекарствами, Гэтлин был дисквалифицирован. Так что его совместный забег с Пауэллом может вообще не состояться. Жаль!
А в июне 2006 года на Гран-при в Великобритании в отсутствие соперника ямайский спринтер повторил свой мировой рекорд 9,77 с.
Скорость и реакция
Бег на 200 м по популярности уступает стометровке. Здесь важна собственно скорость и старт имеет меньшее значение. Техника преодоления обеих дистанций сходна, и не случайно уже восемь спортсменов стали двукратными олимпийскими чемпионами, выиграв оба вида спринта. Последней двойной победы добился Карл Льюис в 1984 году. А последний мировой рекорд в беге на 200 м на Олимпиаде в Атланте-1996 установил американец Майкл Джонсон - 19,32 с.
Современные стартовые колодки фиксируют момент старта с точностью до 0,001 с, при этом фальстартом считается движение с места раньше чем на 0,1 с после сигнала. В одну десятую секунды оценивается самая быстрая реакция человека на стартовый выстрел. Канадец Бруни Сурен, чемпион Олимпиады в Атланте-1996 в эстафете 4?100 м, удерживает рекорд по самому быстрому допустимому времени старта - 0,101. Медленная стартовая скорость (около 0,16 с) была слабым местом Карла Льюиса. На первых десятках метров он обычно проигрывал своему сопернику Лерою Барреллу. Но, обладая прекрасной техникой бега, потом наверстывал упущенное.
Как известно, при фальстарте бегуны возвращаются на исходные позиции. Раньше при втором фальстарте спортсмена дисквалифицировали только в том случае, если он был виновником и первого. Но по новым правилам, действующим с 2003 года, беговую дорожку покидает любой, кто допустил второй фальстарт. Так, в том же году на чемпионате мира был дисквалифицирован будущий рекордсмен Асафа Пауэлл - его стартовое время составляло 0,086 с. А снятие американца Джона Драммонда на том же чемпионате до сих пор вызывает споры - специалистам не понравилось, что спортсмен слишком быстро проходит стадию от первого движения до полного отрыва ноги от колодки (обычно она занимает около 0,3 с). Вопрос о методе оценки стартового времени по-прежнему обсуждается, и, возможно, именно в технике отрыва ноги от колодки лежит резерв будущих рекордов.
Дамы догоняют кавалеров
У женщин отсчет достижений в беге на 100 м ведется с 1922 года. С тех пор время мирового рекорда уменьшилось с 12,8 до 10,49 с. Последний в 1988 году установила легендарная американская бегунья Флоренс Гриффит-Джойнер. География рекордсменок у женщин намного шире, чем у мужчин: в список входят представительницы многих стран, в том числе и России. На Олимпиаде-1980 в Москве Людмила Кондратьева победила с результатом 10,87 с, улучшив прежнее достижение на 0,01 с.
Необычные рекорды
С преодолением 100-метровой дистанции связаны необычные рекорды, например достижения долгожителей. Осенью 2005 года был установлен мировой рекорд для спортсменов в возрасте… от 95 до 100 лет. 95-летний японец Кодзо Харагучи пробежал 100 м за 18,4 с, правда, в одиночку - достойных соперников ему не нашлось. Предыдущее достижение, принадлежавшее ему же, - 22,04 с - герой побил почти на 4 с.
А в возрастной группе старше 100 лет мировой рекорд пока удерживает 101-летний южноафриканец Филип Рабинович - 30,86 с. В 2004 году он улучшил результат австрийца Эрвина Яскульского на 5 с. Новым рекордсменом, возможно, скоро станет 105-летний китаец Го Цайжу - он уже преодолевал 100 м быстрее, но пока неофициально.
Мировой рекорд на стометровке на моноцикле (одноколесном велосипеде) принадлежит американцу Питеру Розенталю - 12,11 с. А англичане Сара Саха и Саймон Рингшелл пробежали 100 м за 18,43 с вдвоем... в костюме лошади.
Результаты в беге на 100 м явились темой многих научных исследований. С помощью методов математического моделирования специалисты прогнозировали возможный рост рекордов, пытаясь найти человеческий предел, если он вообще существует. Так, французские математики Ф. Перонэ и Ж. Тибо в 1989 году подсчитали, что предельный результат равен 9,37 с. Чарли Фрэнсис, тренер печально знаменитого Бена Джонсона, считает, что время 9,48 с будет показано только через 500 лет. А Эндрю Тейтем из Оксфордского университета, проанализировав данные о мировых рекордах для мужчин и женщин в беге на 100 м, поставленных на Олимпийских играх с 1900 по 2004 год, пришел к выводу, что на Играх 2156 года быстрее всех стометровку пробежит… женщина. Она покажет время 8,079 с, а ее конкурент-мужчина - 8,098 с.
С одной стороны, человеческие возможности ограничены, а с другой - еще не до конца использованы резервы, заложенные в методиках подготовки. А некоторые ученые всерьез обсуждают достижения современной генетики, позволяющие вырастить сверхбыстрых бегунов-мутантов. Впрочем, это уже лежит в области фантастики.
Подробности для любознательных
Стартовые колодки
Современные стартовые колодки - сложная электронная система. Время прохождения 100-метровой дистанции настолько мало, что на результаты может влиять любая мелочь. Например, при выстреле стартового пистолета звук быстрее достигает первой беговой дорожки, а до восьмой доходит в последнюю очередь. Эта разница, в зависимости от места нахождения судьи со стартовым пистолетом, составляет от 0,025 до 0,052 с. Понятно, что при фиксации рекордов с точностью до сотой такое недопустимо. Поэтому старт бега на 100 м дают "тихим выстрелом". Сам стартовый пистолет звука не издает, а передает сигнал одновременно на все стартовые колодки, в которые вмонтировано электронное устройство, подающее стартовый сигнал и регистрирующее изменения давления ноги спринтера на опору.
Все бегуны строго одновременно слышат хлопок. Устройство (оно разработано японской фирмой SEIKO) строит графики, на которых обозначены момент стартового сигнала, момент начального реагирования, когда давление становится меньше, и момент полного отрыва ноги. Принято, что минимальное время реакции на звук равно 0,1 с, а более быстрый старт - результат угадывания момента выстрела - считается фальстартом. Это положение до сих пор вызывает споры. Специальные колодки используются на международных соревнованиях с 2002 года. В России подобных устройств пока нет.
Стартовые колодки стандарта Международной ассоциации легкоатлетических федераций (ИААФ) - снабженные электроникой или нет - состоят из двух алюминиевых оснований с синтетическими накладками для исключения проскальзывания. Центральная часть имеет 18 позиций для крепления оснований. Две оцинкованные металлические пластины в передней и задней частях центрального основания имеют 12 установочных шипов для надежного сцепления с беговой дорожкой.
СССР, Россия, Европа
В СССР результат 10,0 с повторили два спортсмена - белорус Владислав Сапея в 1968 году и украинец Валерий Борзов в 1969 году. Сапея выступил на Олимпиаде 1968 года неудачно, а Борзов выиграл Олимпийские игры 1972 года. Этот результат до сих пор остается рекордом и Беларуси, и Украины. А официальный рекорд России равен 10,1 с, установил его в 1986 году Николай Юшманов.
Рекорд Европы также уступает мировому. В последний раз он был обновлен на Олимпиаде 2004 года в Афинах. Выступавший за Португалию спринтер из Нигерии Франсис Обиквелу показал результат 9,86 с, став серебряным призером Олимпиады.
Скорость реакции является величиной, которая показывает изменение концентрации реагирующих веществ за промежуток времени. Для того чтобы оценить ее размер, необходимо изменить исходные условия процесса.
Гомогенные взаимодействия
Скорость реакции между некоторыми соединениями, находящимися в одной агрегатной форме, зависит от того, каков объем взятых веществ. С математической точки зрения можно выразить зависимость между скоростью гомогенного процесса и изменением концентрации за единицу времени.
Гетерогенные процессы
Скорость реакции для исходных веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях, характеризуется количеством моль исходных реагентов на единице площади в единицу времени.
Гетерогенные взаимодействия характерны для систем, которые имеют различное агрегатное состояние.
Подводя итог, отметим, что скорость реакции демонстрирует изменение количества моль исходных реагентов (продуктов взаимодействия) за промежуток времени, на единице поверхности раздела фаз либо в единице объема.
Концентрация
Рассмотрим основные факторы, влияющие на скорость реакции. Начнем с концентрации. Подобная зависимость выражается законом действующих масс. Между произведением концентраций веществ, вступающих во взаимодействие, взятых в степени их стереохимических коэффициентов, и быстротой протекания реакции, существует прямо пропорциональная зависимость.
Рассмотрим уравнение аА +бБ = сС + дД, где А, В, С, Д - являются жидкостями или газами. Для приведенного процесса кинетическое уравнение можно записать с учетом коэффициента пропорциональности, который для каждого взаимодействия имеет свое значение.
В качестве основной причины роста скорости можно отметить увеличение количества столкновений реагирующих частиц в единице объема.
Температура
Рассмотрим влияние температуры на скорость реакции. Процессы, которые протекают в гомогенных системах, возможны только при соударении частиц. Но далеко не все столкновения приводят к образованию продуктов реакции. Только в том случае, когда у частиц есть повышенная энергия. При нагревании реагентов наблюдается увеличение кинетической энергии частиц, растет количество активных молекул, поэтому наблюдается повышение скорости реакции. Связь между температурным показателем и скоростью процесса определяется правилом Вант-Гоффа: каждое увеличение температуры на 10°С приводит к росту скорости процесса в 2-4 раза.
Катализатор
Рассматривая факторы, влияющие на скорость реакции, остановимся на веществах, которые способны увеличивать быстроту протекания процесса, то есть на катализаторах. В зависимости от агрегатного состояния катализатора и реагирующих веществ, выделяют несколько видов катализа:
- гомогенный вид, при котором реагенты и катализатор имеют одно агрегатное состояние;
- гетерогенный вид, когда реагирующие вещества и катализатор находятся в одной фазе.
В качестве примеров веществ, ускоряющих взаимодействия, можно выделить никель, платину, родий, палладий.
Ингибиторами считают вещества, которые замедляют реакцию.
Площадь соприкосновения
От чего еще зависит скорость реакции? Химия подразделяется на несколько разделов, каждый из которых занимается рассмотрением определенных процессов и явлений. В курсе физической химии рассматривается связь между площадью соприкосновения и быстротой протекания процесса.
Для того чтобы увеличить площадь соприкосновения реагентов, их измельчают до определенных размеров. Быстрее всего происходит взаимодействие в растворах, именно поэтому многие реакции проводят именно в водной среде.
При измельчении твердых веществ следует соблюдать меру. Например, при превращении пирита (сульфита железа) в пыль, в печи для обжига происходит спекание его частиц, что негативно отражается на скорости протекания процесса окисления данного соединения, уменьшается выход сернистого газа.
Реагенты
Попробуем понять, как определить скорость реакции в зависимости от того, какие реагенты вступают во взаимодействие? Например, активные металлы, расположенные в электрохимическом ряду Бекетова до водорода, способны взаимодействовать с растворами кислот, а те, что находятся после Н 2 , не имеют подобной способности. Причина такого явления заключается в различной химической активности металлов.
Давление
Как с этой величиной связана скорость реакции? Химия - это наука, которая тесно связана с физикой, поэтому зависимость прямо пропорциональная, она регулируется газовыми законами. Существует прямая связь между величинами. А чтобы понять, какой закон определяет скорость химической реакции, необходимо знать агрегатное состояние и концентрацию реагентов.
Виды скоростей в химии
Принято выделять мгновенную и среднюю величины. Средняя скорость химического взаимодействия определяется как разность концентраций реагирующих веществ за временной промежуток.
Полученная величина имеет отрицательное значение в том случае, когда происходит уменьшение концентрации, положительное - при нарастании концентрации продуктов взаимодействия.
Истинной (мгновенной) величиной является такое отношение в определенную единицу времени.
В системе СИ скорость выражается в [моль×м -3 ×с -1 ].
Задачи в химии
Рассмотрим несколько примеров задач, связанных с определением скорости.
Пример 1. В сосуде смешивают хлор и водород, затем смесь нагревают. Через 5 секунд концентрация хлороводорода приобрела значение 0,05 моль/дм 3 . Вычислите среднюю скорость образования хлороводорода (моль/дм 3 с).
Необходимо определить изменение концентрации хлороводорода спустя 5 секунд после взаимодействия, вычитая из конечной концентрации исходную величину:
C(HCl) = c2 - c1 = 0,05 - 0 = 0,05 моль/дм 3 .
Вычислим среднюю скорость образования хлороводорода:
V = 0,05/5 = 0,010 моль/дм 3 ×с.
Пример 2. В сосуде, объем которого составляет 3 дм 3 , происходит следующий процесс:
C 2 H 2 + 2H 2 =C 2 H 6 .
Первоначальная масса водорода - 1 г. Спустя две секунды после начала взаимодействия масса водорода приобрела величину 0,4 г. Вычислите среднюю скорость получения этана (моль/дм 3 ×с).
Масса водорода, который вступил в реакцию, определяется как разница между начальной величиной и конечным числом. Она составляет 1 - 0,4 = 0,6 (г). Для определения количества моль водорода, необходимо поделить ее на молярную массу данного газа: n = 0,6/2 = 0,3 моль. По уравнению из 2 моль водорода образуется 1 моль этана, следовательно, из 0,3 моль Н 2 получаем 0,15 моль этана.
Определяем концентрацию образовавшегося углеводорода, получаем 0,05 моль/дм 3 . Далее можно рассчитать среднюю скорость его образования: =0,025 моль/дм 3 ×с.
Заключение
На скорость химического взаимодействия влияют различные факторы: природа реагирующих вещества (энергия активации), их концентрация, присутствие катализатора, степень измельчения, давление, вид излучения.
Во второй половине девятнадцатого века профессором Н. Н. Бекетовым было сделано предположение о том, что между массами исходных реагентов и продолжительностью протекания процесса есть связь. Данная гипотеза была подтверждена в законе действующих масс, установленном в 1867 году норвежскими химиками: П. Ваге и К. Гульдбергом.
Изучением механизма и скорости протекания разных процессов занимается физическая химия. Простейшие процессы, протекающие в одну стадию, называют мономолекулярными процессами. Сложные взаимодействия предполагают несколько элементарных последовательных взаимодействий, поэтому каждая стадия рассматривается по отдельности.
Для того чтобы при минимальных энергетических затратах можно было рассчитывать на получение максимального выхода продуктов реакции, важно учитывать те основные факторы, которые оказывают влияние на протекание процесса.
Например, для ускорения процесса разложения воды на простые вещества необходим катализатор, роль которого выполняет оксид марганца (4).
Все нюансы, связанные с выбором реагентов, подбором оптимального давления и температуры, концентрации реагентов, рассматриваются в химической кинетике.
Прыжок и маленький РиккиТиккиТави ловко увернулся от ядовитых зубов страшной змеи. Снова прыжок и зверек в безопасности. Ловкость и быстрота победили силу! Кто из нас в детстве не восхищался героем сказки Р. Киплинга и не завидовал великолепной реакции мангуста РиккиТиккиТави! А мы? Как быстро мы реагируем на различные раздражители световой, звуковой, болевой и т. п.?
В наш век научнотехнического прогресса очень важно обладать бы-строй реакцией. Она необходима нам на работе, дома, на улице.
Токарь, например, обрабатывая деталь, должен внимательно следить за резцом и в нужный момент остановить станок; опоздай он на долю секунды будет брак.
Поток легковых машин несконча-емой рекой течет по дорогам. Сигнал светофора, жест регулировщика, не-ожиданное препятствие ответные действия водителя должны быть бы-стрыми и точными, иначе неминуема авария. Нерасторопность, замедлен-ная реакция пешехода тоже могут при-вести к дорожнотранспортному проис-шествию.
Думаю, не надо доказывать, что время реакции одно из важных ка-честв человека. Обычно под этим под-разумевается время от момента воздействия какоголибо раздражителя на организм до ответной произвольной реакции. На разные раздражители, естественно, следуют разные реакции. Самая быстрая реакция на звуковые и тактильные раздражители, когда время ответов колеблется в пределах 105180 миллисекунд (тысячная доля секунды). На Зрительные сигналы от-вет обычно следует через 150225 миллисекунд. Именно зрительномо-торные реакции наиболее значимы: ведь свыше 90 процентов информации из внешнего мира поступает в наш мозг через орган зрения.
…Психофизиологическая лаборато-рия. Небольшой пульт, на нем две лампочки и две кнопки выключателя. «Как только загорится красная лам-почка, объясняет эксперимента-тор, нажмите на кнопку «А».
Указательный палец на кнопке; вспыхнула лампочка тут же испыту-емый нажимает кнопку. На электрон-ном секундомере замерли циф-ры 286 миллисекунд. Результат скромный. «Будьте вниматель-нее!» советует экспериментатор.
Сигнал! Ответ занял 190 миллисе-кунд. Еще сигналответ, и так не менее 10 раз. Затем вычисляется средняя величина; это и есть скорость простой зрительномоторной реакции. Специалисты считают, что результат менее 200 миллисекунд вполне хорош; 200250 миллисекунд показатель средней скорости реакции, свыше 250 миллисекунд свидетельство замедленной реакции.
Вернемся к столу экспериментатора и прибору, измеряющему скорость реакций, хронорефлексометру. Но-вое задание: нажимать на кнопку «А», если загорается красная лампочка, и не реагировать, если одновременно с ней вспыхнет зеленая. Так оценивает-ся реакция различения.
Внимание! Сигнал! Вспыхнула крас-ная лампочка: для ответа потребова-лось 300 миллисекунд. Больше, чем в предыдущем опыте. Да иначе и быть не может. Ведь перед тем, как нажать на кнопку, требовалось оценить ситуацию и принять решение. Реакция различе-ния при правильных ответах в преде-лах 300350 миллисекунд считается хорошей, в диапазоне 351380 удовлетворительной, а свыше этого времени неудовлетворительной.
Снова задание меняется: зажжется красная лампочка, надо нажать на кнопку «А», зажжется зеленая на кнопку «Б». Естественно, что при этом время реакции также удлиняется на 3040 миллисекунд по сравнению с ответами на простые (монотонные) сигналы.
Экспериментатор предлагает про-верить реакцию на движущийся объ-ект. Стрелка электросекундомера движется по кругу, один оборот она совершает за секунду. Требуется ос-тановить ее бег в заданной точке. Стрелка приближается к отметке. Стоп! Опоздание на 40 миллисекунд. Новая попытка теперь стрелка оста-новилась на 30 миллисекунд раньше. После серии повторений выясняется, какие реакции опережающие или за-паздывающие преобладают у испы-туемого и какова средняя величина отклонений в ту или иную сторону.
Из психофизиологической лабора-тории давайте мысленно переместимся на стадион. Бегуны замерли на старте, все их помыслы подчинены ожиданию выстрела стартера, и вот они молниеносно срываются со старто-вых колодок, вихрем несутся по бего-вой дорожке. Реакция простая, ответ всегда одинаковый, заранее запро-граммированный.
Иная ситуация.
Футболист стремительно проходит по краю поля, ему навстречу бросается защитник: ложный замах, обманные движения. Под-даться на уловку соперника значит пропустить игрока к воротам. Реагиро-вать или не реагировать? В этом случае можно говорить о сложной реак-ции различения.Хоккейный матч. Одна команда имеет численное преимущество, ее иг-роки беспрестанно «обстреливают» ворота соперников. Однако вратарь действует четко, виртуозно отбивает шайбы, летящие на него с разных сторон. Так проявляется реакция вы-бора. А в волейболе? Передача иг-рок взлетает над сеткой, оценивает траекторию мяча, в какойто момент резко бьет по нему. И выигрывает очко: мяч соперники принять не могли Реакция на движущийся объект чет-вертый тип зрительномоторных ответов.
Хорошая реакция чрезвычайно важ-на не только для спортсмена, но и для любого работника современного про-изводства. Именно поэтому все более широко различные психофизиологиче-ские исследования используются в процессе профориентации и професси-онального отбора. Опытные специали-сты, проанализировав психофизиоло-гические показатели, не только выска-зывают свое мнение о способностях того или иного человека, но и помога-ют ему правильно выбрать профессию. Надо ли объяснять, как это важно, особенно для молодых людей, вступа-ющих в самостоятельную жизнь.
Прежде чем ответить на вопрос, отчего зависит скорость реакции, рас-скажу коротко о некоторых физиоло-гических механизмах.
Любой раздражитель воспринима-ется соответствующими органами чувств. От рецепторов (перифериче-ских чувствительных нервных образо-ваний) нервные импульсы поступают в кору головного мозга, где сигналы распознаются, классифицируются, оце-нивается их значение для данной ситу-ации. Затем в процесс вовлекаются моторные отделы коры, и тотчас же следует конкретный двигательный от-вет. Естественно, что на каждом из этих этапов происходит определенная временная задержка. Так, при простой реакции на свет, время которой колеб-лется в пределах 150225 миллисе-кунд, до 60 миллисекунд уходит на то. чтобы на сетчатке глаза фотохимиче-ские процессы преобразовались в нервные импульсы.
Их обработка в коре головного мозга занимает до 60 миллисекунд. Остальное время тратится на непосредственный мышечный двигательный ответ. В процессе слож-ных реакций увеличивается время ана-лиза и принятия решения, что и сказы-вается на замедлении ответных действий. Стабильна ли наша реакция? Нет, она изменчива. Лучшие показатели отмечаются, как это принято говорить, в состоянии высокой работоспособно-сти. Действия усталого человека, как правило, замедленны. И если на скорости простых реакций это сказывает-ся меньше, то скорость сложных обыч-но замедляется весьма заметно, нара-стает при этом и число ошибочных действий. Замедляются реакции и под влиянием алкоголя, никотина. Боль-шое значение имеет психическое состояние человека. Например, отрица-тельные эмоции ведут к удлинению времени всех видов реакций, а поло-жительные, наоборот, их ускоряют. Наиболее высокая скорость ответов наблюдается в 1840 лет; с годами она замедляется. Замечено, что самые быстрые двигательные ответы при прочих равных условиях регистрируют-ся в середине дня.Можно и самим оценить свою реак-цию. Предлагаю несколько несложных методов, но с оговоркой, что оценки будут очень условные, приблизитель-ные.
Возьмите в левую руку небольшой плоский предмет, например, ключ от английского замка. Разжав пальцы, выпустите ключ, а правой рукой поста-райтесь его поймать. Если из 10 попы-ток вам это удалось не менее чем в 7 случаях, реакция у вас хорошая.
Усложните задачу: выпускайте ключ из рук с закрытыми глазами, а лишь он начнет падать откройте их. Ловить ключ стало труднее. Если вам все же удалось поймать его не менее 6 раз из 10, это свидетельствует о хоро-шей реакции.
Третий вариант. Пусть ваш помощ-ник неожиданно бросает ключ, произ-нося при этом определенные словасигналы. Условьтесь, что, если, ска-жем, он произносит «раз», вы должны ловить ключ, если произнесет «два», не должны. Так проверяется реакция различения. Далее: при сигна-ле «раз» вы должны поймать ключ или хотя бы коснуться его правой рукой, при сигнале «два» левой рукой. Так оценивается реакция выбора.
Если во всех случаях вы добиваетесь успеха не менее чем в 50 процентах проб, значит, у вас хорошая реакция. Если пробы менее удачны, задумайтесь, почему так получается, и попытайтесь улуч-шить свою реакцию.Из практики спорта известно, что средством, оптимизирующим скоро-стные качества, является умение де-лать все максимально расслабленно. Скованность мышц враг быстрых движений. Отсюда первый совет же-лающим улучшить свою реак-циюучитесь расслабляться.
Второй совет учитесь концентри-ровать внимание. Ответ на ожидаемый сигнал всегда короче, чем на неожи-данный. Сначала научитесь выполнять различные темповые движения. Стоя или сидя, вытяните руки вперед. Уве-личивая темп, сжимайте руки в кулак и разжимайте. Быстрее, быстрее, еще быстрее, до утомления! Поработайте еще, учитесь преодолевать усталость. По мере тренированности будут не. только совершенствоваться скоро-стные навыки, но и сформируется установка на скорость, а следователь-но, появится и желание совершенство-вать это качество.
Постепенно усложняйте упражне-ния. При этом у вас появятся излюб-ленные упражнения, тренирующие оп-ределенные группы мышц рук, ног, спины. Однако, как уже говорилось, важно не только выполнять движения быстро, но и учиться не напрягать неработающие мышцы.
Следите за собой: чувствуете, как постепенно все больше напрягаются мышцы предплечий, плеч, спины? Бросьте резко руки вниз, пусть они повиснут как плети. Постарайтесь пол-ностью снять напряжение, затем после 1,52минутного отдыха вновь повторите упражнение.
Изменим условие. Сначала, наобо-рот, на 1015 секунд напрягите все мышцы тела, а затем расслабьтесь. Вы почувствуете приятное ощущение по-коя. Повторите это упражнение нес-колько раз. Запоминайте ощущения, возникающие при напряжении и рас-слаблении, учитесь их узнавать в про-цессе своей деятельности, учитесь снимать скованность.
Ну, а как же время реакции? Оно при этом будет обязательно сокра-щаться.
В. П. НЕКРАСОВ
Мы знаем многих сильных, влиятельных и красивых людей мира, но мы редко задаемся таким вопросом, а кто, же самый быстрый человек в мире? И отсюда интересно, кто самый быстрый в беге, по плаванию, в футболе?
Именно для вас команда портала «Вдохновение» подобрала топ-10 самых быстрых людей в мире в различных категориях, про которые мы ниже расскажем.
В человеке природой заложено соперничество и доминирование, в мире существуют люди которые доказали свое превосходство в том или ином виде, о таких людях мы и поговорим.
Самый быстрый в беге на 100 метров
Как известно, мировой рекорд в беге на 100 метров зафиксирован на отметке 9,58 секунд. Данный рекорд бы установлен ямайцем Усэйном Болтом, который вот уже на протяжении 4 лет никому не удалось побить.
Акулы не догонят
Самый быстрый пловец мира бразилец Сезару Сьело Фильо, именно он смог проплыть 50 метров на Пекинских играх всего лишь за 46,91 секунды, тем самым, добившись мирового рекорда в данной категории.
Кубик-рубик не беда! Дайте мне пару секунд
Вы собирали кубик-рубик? Сколько дней вы на это потратили? Или вы вовсе его не собрали? Тогда австралиец Феликс Земдегс, покажет вам мастер-класс и соберет кубик всего лишь за 5,66 секунды. Это, кстати, мировой рекорд.
Сейчас, как похлопаем
Сколько раз вы сможете хлопнуть в ладоши в течении 1-й минуты? Попробовали, а теперь тренируйтесь. Ведь успешный музыкант Кент Френч установил рекорд в 712 хлопков в минуту! Представьте себе 12 хлопов в одну секунду.
Увидел мяч, беги!
Самым быстрым человеком в футболе можно считать Тео Уолткотта. А вот по какому принципу происходит определение, к сожалению, скрыто.
Самый быстрый рэпер
Вы умеете быстро говорить, при этом, чтобы вас понимали? Нет? Тогда записывайтесь на курсы ораторства к турецкому рэперу Ceza. Ведь именно он носит титул самого быстрого флоу: речитатив, или разговор под ритм музыки. Его рекорд составляет 1267 слов за 2 минуты 40 секунд.
100 штампов за 20 секунд
Ваша компания нуждается в самом быстром секретаре? Тогда пригласите к себе на работу девушку из Японии по имени Митт. Ведь она единственная, кто признана самым быстрым человеком мира, который способен поставить 100 штампов всего лишь за 20 секунд! Удивлены?
1,5 литра и так быстро?
Нет, вы не о водке думайте, а о том, что в мире живет человек, который способен очень быстро выпить воду. Ведь скорость питья 1,5 литра воды составляет лишь 4,88 секунды. А вот имя рекордсмена неизвестно.
Вы хорошо бегаете? А от пуль?
Скорость пяти выстрелов зафиксирована на отметке 0,57 секунды. Ровно столько времени нужно стрелку Джерри Микулеку, чтобы сделать пять выстрелов из револьвера. Так, что прежде чем подойти и нагрубить Джерри, подумайте несколько раз, успеете ли вы убежать на расстояние недосягаемости пули, всего лишь, за 0,10 секунды?
Ножи, они такие неповоротливые
Допустим, от Джерри вы сбежали, и наткнулись на рубаху парня Дэвида Р. Адамовича. И спустили всю злость на нем? Тогда извините, от него убежать вам будет уже непросто, ведь он официально является самым быстрым человеком по метанию ножей. Его рекорд составляет 3 ножа за одну секунду.
Вы удивлены? Ведь теперь вы знаете, что в мире есть люди, которые заслуживают звания самый быстрый человек в мире. Но в связи с этим наша команда заинтересовалась таким вопросов есть ли самая быстрая реакция в мире у человека? Ну для того, чтобы избежать хотя бы ножей. Как только мы это узнаем, сразу же поделимся с вами.
А вы, покамест, оформите подписку на блог, поставьте лайк, ведь не каждый день вы узнаете о самых быстрых людях планеты, и расскажите о них друзьям!
Животные - одни из самых удивительных и прекрасных созданий, живущих на нашей планете. Грациозные и опасные хищники, нежные и пугливые травоядные - очень часто вечный и непримиримый спор между ними о том, кто выживет сегодня, решает не сила и величина, а именно скорость. А знаете ли Вы, какое самое быстрое животное в мире? Ответ на этот вопрос Вы и узнаете из нашей статьи, а также ознакомитесь с именами и повадками других самых быстрых в мире зверей, которые легко могут соперничать в скорости с царём природы - человеком.
Хотите узнать, какая может быть ? Тогда обязательно прочтите другую нашу статью, находящуюся также на этом сайте.
Гепард - самое быстрое животное в мире
Наш рекордсмен среди зверей это, вне всякого сомнения, самое быстрое животное в мире - гепард. Он по праву может считаться чемпионом, ведь скорость самого быстрого животного в мире может достигать 140 км/ч! Она помогает ему добывать себе и детёнышам пропитание, ведь в тех местностях Африки, где живут самые быстрые животные в мире, нет кустов, высокой травы и других укрытий. Поэтому у них нет возможности поджидать свою жертву в укрытии. Гну, зайцы и газели, которыми эти животные питаются, достаются им лишь в том случае, если гепарды смогут их догнать.
Гепарды - невероятно красивые и грациозные животные. Их окрас обычно песочно-жёлтого цвета с небольшими чёрными вкраплениями в виде пятен и полос, а также иногда можно встретить и чёрного гепарда. Все они не слишком крупны - вес взрослой особи составляет от сорока до шестидесяти пяти килограммов, так что среди африканских кошачьих самых быстрых животных в мире принято считать самыми мелкими.
Гепарды с давних пор были приручаемы людьми и даже использовались для охоты восточными князьями. Правда, цена хорошо обученного гепарда была чрезвычайно высока - ведь самые быстрые животные в мире очень редко размножаются в неволе, так что для того, чтобы воспитать хорошего охотника, его нужно было поймать ещё котёнком.
Внешне вилорог выглядит как косуля, только тоньше и грациознее. Своё имя эта антилопа получила за необычную форму рогов - их острия направлены друг к другу и немного вовнутрь. Кстати, рога есть как у самцов, так и у самок этого вида, правда, у последних они довольно маленькие и редко вырастают больше ушей.
Антилопа гну
Антилопа гну внешне совсем не похожа на свою предшественницу - вилорогую антилопу. Вес гну может достигать двухсот килограммов, а её морда больше похоже морду яка или коровы, да ещё имеет гриву и бороду. Правда, на быстроту это ничуть не влияет - убегая от хищников, стада этих животных могут бежать около 80 км/ч, так что может уверенно занимать третье место в списке самых быстрых в мире животных!
Различают два подвида этой антилопы - голубой и белохвостый. Звуки, которые издаёт гну, напоминают низкое гнусавое хрюканье.
Лев
А вот и царь зверей, самый быстрый из кошачьих после гепарда, ведь в погоне за добычей он легко развивает скорость до 80 км/ч. Внешний вид и повадки льва известны, наверное, всем, а вот его способность спариваться с другими кошачьими и давать потомство может стать сюрпризом для многих.
Лев удачно скрещиваются с тигром (в этом случае потомство называют лиграми или тигрольвами), ягуаром (детей называют ягульвы) и леопардом (потомство от такого союза называют леопонами). В мире есть множество зоопарков, где содержат этих удивительных животных.
Газель Томсона
Эта газель очень миниатюрна - её вес находится в пределах двадцати восьми килограммов. Своё имя она получила в честь известного в мире шотландца, исследователя Африки Джозефа Томсона. Несмотря на небольшой вес, по скорости она не отстаёт от льва и может бежать до 80 км/ч.
Кулан
Кулан переводится как «непобедимый» или » быстрый». И он вполне оправдывает оба эти определения - скорость кулана может достигать 70 км/ч. А непобедимым его можно считать из-за того, что ещё не было случая, чтобы кулан был приручен человеком.
Внешне это животное напоминает обычного осла, цвет имеет желтоватый, а по спине проходит чёрная полоса. Куланы относятся к семейству лошадей.
Лось
Наконец, настал черёд и северного представителя быстроногих - лося! Он вполне может гордиться своей скоростью - 72 км/ч достигает далеко не каждый зверь в мире! Неоднократно люди пытались приручить лосей и сделать из них ездовых или молочных животных, но почти всегда отступали, так как лоси очень требовательны и трудны в содержании.
Между прочим, в настоящее время в мире существует две известных лосефермы, одна в Костромской области, а другая - в Печоро-Илычском заповеднике. Молоко лосих считается лечебным и по вкусу напоминает коровье.
Койот
Койот - обитатель северной Америки и даже считался у коренных её жителей божеством, носившим имя Трикстер и отличающемся проказливым характером. В беге койот легко достигает 65 км/ч, что позволяет ему охотиться на енотов, барсуков и прочую не крупную живность.
Сам койот также не отличается крупным телосложением - его рост в холке всего пятьдесят сантиметров, а вес - около двадцати килограмм. Обычно эти звери живут парами, хотя нередко встречаются и одиночки.
Серая лисица
Серая лисица - очень красивое и грациозное животное. От своей рыжей родственницы она отличается более короткими лапками и серой шерстью с добавлением рыжего и чёрного цветов. Мордочка серой лисицы украшена чёрными полосами, что делает её ещё более привлекательной.
Скорость бега этого животного достигает 65 км/ч. Серые лисы заводят только одного партнёра и живут с ним парой, каждый год приносят приплод из четырёх-десяти лисят. Мех её считается очень ценным из-за своей чрезвычайной мягкости.
Гиена
Гиены - хищники, поэтому быстрота ног им просто необходима. Скорость их бега часто достигает 60 км/ч. Цвет шкуры варьируется от серого до песчано-жёлтого, по всему телу имеются некрупные тёмные пятна. Этих зверей можно встретить как в Африке, так и в Евразии.
Как зовут человека, установившего абсолютный Вы узнаете, если ознакомьтесь с нашей статьёй на этом же сайте.
Итак, теперь для Вас не являются секретом имена самых быстрых животных в мире. Мы надеемся, что наша статья поможет Вам стать более эрудированным и сподвигнет к стремлению узнавать новое!
