Реферат Основи теорії вимірів

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Курсова робота з дисципліни «Спортивна метрологія»

Виконала студентка III курсу Киприани Талія

Московський Державний Обласний Університет

Москва 2005 рік

1. Запровадження

Измерением будь-якої фізичної величини називається операція, у яких визначається, скільки раз їх кількість більше (менше) інший величини, прийнятої за еталон. Так, за еталон довжини прийнято метр, і, наводячи виміру перетворилася на змаганнях чи тесті, ми ми довідалися, скільки метрів, наприклад, міститься у результаті, показаний спортсменом, в стрибку завдовжки, в штовханні ядра тощо. буд. Так само можна виміряти час рухів, потужність, развиваемую за її виконанні, тощо. п.

Та не такі виміру доводиться виконувати у спортивній практиці. Найчастіше потрібно оцінити промовистість виконання вправ в фігурному катанні чи художньої гімнастики, складність рухів стрибунів, у воду, стомлення марафонців, тактична майстерність футболістів і фехтувальників. Тут узаконених еталонів немає, але саме ця виміру у багатьох видах спорту найбільш інформативні. І тут виміром називатиметься встановлення відповідності між изучаемыми явищами, з одного боку, і числами - з іншого.

Впровадження науково-технічного прогресу в фізичне виховання і спорт починається з комплексного контролю. Інформація, отримувана тут, є підставою всіх прийдешніх дій тренерів, наукових закладів та адміністративних працівників. Тисячі тренерів і фахівців, оцінюють будь-які показники (наприклад, витривалість бегунов-спринтеров чи ефективність техніки боксёров), маємо це робити однаково. І тому існують стандарти на виміру.

Стандарт – це нормативно-технический документ, який встановлює комплекс норм, правил, вимог об'єкта стандартизації (у разі, до спортивним вимірам) і затверджений компетентним органом. Використання стандарту підвищує точність, економічність і єдність вимірів. Для посилення ролі стандартизації нашій країні діє Державну систему стандартизації (ГСС), що містить організаційні, правові, методичні і практичні підвалини тієї діяльності.

2. Метрологическое забезпечення до спорті

Метрологическое обеспечение-это застосування наукових закладів та організаційних основ, технічних засобів, правив і норм, необхідні досягнення єдності і точності до фізичному вихованні і спорті. Наукової основою цього забезпечення є метрологія, организационной-метрологическая служба Держкомспорту Росії. Технічна основа включає у собі:

систему державних еталонів;

систему розробки та випуску коштів вимірів;

метрологічну атестацію і перевірку засобів і методів вимірів;

систему стандартних даних про показниках, які підлягають контролю у процесі підготування спортсменів.

Метрологическое забезпечення спрямоване те що, щоб забезпечити єдність і точність вимірів. Єдність вимірів досягається тим, що й результати мають бути представлені в узаконених одиницях і з відомою ймовірністю похибок. Нині використовується міжнародна система одиниць (СІ), застосовуючи яку у Росії визначено Державним стандартом. Основними одиницями фізичних величин в СІ є одиниці довжини - метр (м); маси – кілограм (кг); часу – секунда (з); сили електричного струму – ампер (А); термодинамической температури – кельвін (До); сили світла – кандела (кд); кількості речовини – міль (міль). Додаткові одиниці СІ: радиан (радий) і стерадиан (порівн) – для виміру плоского і тілесного кутів відповідно.

З іншого боку, в спортивно-педагогических вимірах використовуються такі одиниці вимірів: сили – ньютона (М); температури – градуси Цельсія (*З), частоти – герц (гц); тиску – паскаль (Па); обсягу – літр, мілілітр (л, мл).

З допомогою розрахунків з цих основних одиниць отримують похідні. Наприклад, робота, вироблена які йшли тілом, вимірюється як твір сили на масу (Ньютон.метр – Н.м). Потужність – як робота у одиницю часу – вимірюється в Н.м/с, швидкість – в м/с тощо. буд.

Досить широко використовують у практиці позасистемні одиниці. Наприклад, потужність вимірюється в кінських силах (л. з.), енергія – в калоріях, тиск – міліметрах ртутного стовпа тощо. буд. Для перекладу внесистемных одиниць на СІ використовуються такі відносини: 1 Н=0,102 кг (сили); 1 Нм=1 Дж (джоуль) =0,102; кгм=0,000239 Ккал. Один ньютонметр занадто незначний за величиною, і тому роботу спортсмена (чи енергію, виділювану і під час вправ) частіше вимірюють в килоджоулях: 1 кДж=1000 Нм=0,239 ккал=102 кгм.

Інтенсивність (чи потужність) вправ вимірюється в ваттах: 1 Вт=1 Дж/с=1 Н.м/с=0,102 кгм/с. Відповідно 1000 Вт=1 кВт=102 кгм/с. У практиці спорту стала вельми поширеною отримав буквально таку показник, як енерговитрати (в Ккал) і під час вправ в одиницю часу (мин):1 ккал/мин=69,767 Вт=426,85 кгм/мин =4,186 кДж/мин. Вживається й така одиниця, як позначок. Він дорівнює:

Ккал кДж

1 мет=0,0175-------------=0,0732--------------------

кг кг

Досить часто, оцінюючи інтенсивність вправи, відзначають, що його виконується за місячного споживання кисню лише на рівні, скажімо, 4 л/мин. Необхідно запам'ятати, що з споживанні 1 л Про 2 виділяється 5,05 Ккал енергії і відбувається робота, рівна 21,237 кДж. Отже, і під час цього вправи витрачатиметься 20,2 ккал/мин, що він відповідає роботі у 84,95 кДж.

3. Шкалы вимірів

Існує чотири основних шкали вимірів.

3.1. Шкала найменувань

Власне вимірів, відповідальних визначенню цього дії, у шкалі найменувань немає. Тут йдеться про угрупованню об'єктів, ідентичних по визначеному ознакою, і присвоєння їм позначень. Невипадково, що іншу назву цієї шкали – номінальне (від латинського слова Nome – ім'я).

Обозначениями, присваиваемыми об'єктах, є числа. Наприклад, легкоатлеты-прыгуны завдовжки у цій шкалою можуть позначатися номером 1, стрибуни у висоту – 2, стрибуни потрійним – 3, стрибуни із жердиною – 4.

При номінальних вимірах запроваджувана символіка означає, що об'єкт 1 лише відрізняється від об'єктів 2, 3 чи 4. Проте, наскільки вона й у чому саме, у цій шкалою виміряти не можна.

Яким є зміст у присвоєння конкретних об'єктів (наприклад, прыгунам) чисел? Роблять це оскільки результати вимірів потрібно обробляти. Математична статистика, апарат якої використовується при цьому, оперує числами, і групувати об'єкти кращим по словесним характеристикам, а, по числам.

3.2. Шкала порядку

Якщо якісь об'єкти мають певним якістю, то порядкові виміру дозволяють з відповіддю відмінності як такий. Наприклад, змагання у бігу на 100 м – визначення рівня розвитку швидкісно-силових якостей. У спортсмена, виграв забіг, рівень цих якостей в момент вище, ніж в який прийшов другим. У другого, своєю чергою, вище, ніж в третього, тощо. буд.

Але найчастіше шкала порядку використовується там, де неможливі якісні виміру перетворилася на прийнятої системі одиниць. Наприклад, у мистецькій гімнастики потрібно виміряти артистизм різних спортсменок. Тоді він встановлюється як рангів: ранг переможця – 1, друге місце – 2 тощо. буд.

З використанням цієї шкали можна складати і вичитати ранги і виробляти з них будь-які інші математичні дії. Але потрібно пам'ятати, що й між другого продажу та четвертої спортсменками два рангу, а тому значить, що друга вдвічі артистичніше першої.

3. 3. Шкала інтервалів

Вимірювання у цій шкалою як упорядковані рангом, й розділені певними інтервалами. У интервальной шкалою встановлено одиниця виміру (градус, секунда, тощо. буд.). Измеряемому об'єкту тут присвоюється число, однакову кількості одиниць виміру, що він містить. Наприклад, температура тіла спортсмена Під час виконання вправи дорівнювала 39,0* З, спортсмена У. -39,5* З.

Обробка результатів до интервальной шкалою дозволяє визначити, «наскільки більше» об'єкта проти іншим (в наведеному вище примере=0,5*). Тут можна використовувати будь-які методи статистики, крім визначення відносин. Пов'язано це про те, що нульова точка цієї шкали вибирається довільно.

3. 4. Шкала відносин

У шкалою відносин нульова точка не довільна, і, отже, в певний час яка вимірюється кількість то, можливо одно нулю.

У цьому шкалою котрась із одиниць виміру приймається за еталон, а яка вимірюється величина містить стільки цих одиниць, скільки коли вона більше еталона. Так, сила в 600 М, рівна 6,6.с, у стільки ж разів більше основний одиниця виміру – одного ньютона. Результати до цій шкалі можуть оброблятися за будь-яку ціну математичної статистики.

Таблиця «Характеристики приклади шкал вимірів»

(по Дж. Гласу, Дж. Стенлі)

Шкала Характеристики Математичні методи Приклади
Наименований Об'єкти згруповані, а групи є такі номерами. Те, що номер однієї групи більшою або меншою інший, ще щось свідчить про їх властивості, крім те, що вони різняться

Кількість випадків

Мода

Тетрахорические і полихорические коефіцієнти кореляції

Номер спортсмена

Амплуа

Порядку Числа, присвоєні об'єктах, відбивають кількість властивості, належить їм. Можливо встановлення співвідношення «більше» чи «менше»

Медиана

Ранговая кореляція

Ранговые критерії

Перевірка гіпотез непараметричної статистикою

Результати ранжирування спортсменів у тісті
Интервалов Є одиниця вимірів, із якої об'єкти можна впорядкувати, приписати їм числа те щоб рівні разностиотражали різні розбіжності у кількості вимірюваного властивості Усі методи статистики, крім визначення відносин

Температура тіла

Суставные кути

Стосунків Ставлення чисел, привласнених об'єктах після вимірів, відбивають кількісні відносини вимірюваного властивості Усі методи статистики

Довжина тіла

Маса тіла

Сила рухів

Прискорення

4. Точність вимірів

4. 1. Основні поняття

У спортивної практиці найбільшого поширення отримали два виду вимірів. Вимірювання, коли дані значення величини знаходиться безпосередньо з досвідчених даних, прямі. Наприклад, реєстрація швидкості бігу, дальності метань, величини зусиль тощо. п. – це все прямі виміру.

Непрямими називають виміру, у яких дані значення величини знаходять виходячи з залежності між цією величиною і величинами, подвергаемыми виміру. Наприклад, між швидкістю ведення м'яча футболістом (V) та реальними витратами енергії (Є) існує залежність типу:

y = 1,683+1,322х

де y – витрати енергії в Ккал;

x – швидкість ведення м'яча. Якщо спортсмен веде м'яч із V=6 м/с, то Е=9,6 ккал/мин.

Прямим способом виміряти МПК складно, а час бігу – легко. Тому час бігу вимірюють, а МПК – розраховують.

Слід пам'ятати, чого жодне вимір може бути виконано вже напевне і результати виміру завжди містить у собі помилку. Необхідно прагне, щоб цю помилку була розумно мінімальна. Нагадаємо, що результати контролю є підвалинами планування навантажень. Тому точнісінько виміряли – точно спланували і навпаки. Знання точності вимірів – обов'язкова умова, і у завдання вимірів входить як перебування самої величини, а й оцінка допущених у своїй похибок (помилок).

4. 2. Систематичні і випадкові помилки вимірів

Помилки вимірів поділяються на систематичні і випадкові.

Розмір систематичних помилок однакова переважають у всіх вимірах, що проводяться у тому ж методом з допомогою одним і тієї ж вимірювальних приладів. Розрізняють чотири групи систематичних помилок:

помилки, причина застосування яких відома й розмір яких може бути оцінена досить точно. Наприклад, щодо результату стрибка рулеткою можливо зміна її довжини рахунок відмінностей у температури повітря. Це зміна можна оцінити й запровадити поправки в обмірюваний результат;

помилки, причина застосування яких відома, а величина немає. Такі помилки залежить від класу точності вимірювальної апаратури. Наприклад, якщо клас точності динамометра для виміру силових якостей спортсменів становить 2.0, його показання правильні з точністю до 2% не більше шкали приладу. Але якщо проводити декількох вимірів поспіль, то помилка у першому їх то, можливо рівної 0,3%, тоді як у другому – 2%, у третій – 0,7% тощо. буд. У цьому точно визначити її значення кожного з вимірів не можна;

помилки, походження яких і було величина невідомі. Зазвичай вони виявляється у складних вимірах, коли вдається врахувати все джерела можливих похибок;

помилки, пов'язані й не так з процесом виміру, як з властивостями об'єкта виміру. Як відомо, об'єктами до спортивної практиці є дії і рух спортсмена, його соціальні, психологічні, біохімічні тощо. п. показники. Вимірювання подібного типу характеризуються певній варіативністю, й у її основі може бути безліч причин. Розглянемо наступний приклад. Припустимо, що з вимірі часу складної реакції хокеїстів використовується методика, сумарна систематична похибка якій із першим трьом групам вбирається у 1%. Однак у серії повторних вимірів конкретного спортсмена виходять такі значення часу реакції (ВР): 0,653 з; 0,526 з; 0,755 сек. і т. буд. Відмінність результатах вимірів обумовлені внутрішніми властивостями спортсменів: них стабільний реагує практично однаково швидко переважають у всіх спробах, інший – нестабільний. Проте ця стабільність (чи нестабільність) може змінитися залежно від втоми, емоційного порушення, підвищити рівень підготовленості.

Систематичний контролю над спортсменами дозволяє визначити міру їх стабільності й уміти враховувати можливі похибки вимірів.

У окремих випадках помилки виникають сумніви з причин, передбачити які заздалегідь неможливо. Такі помилки називаються випадковими. Їх виявляють і враховують з допомогою математичного апарату теорії ймовірностей.

Перед проведенням будь-яких вимірів слід визначити джерела систематичних похибок і за можливості усунути їх. Та оскільки повністю це не можна, то внесення поправок в результат виміру дозволяє виправити становище з урахуванням систематичної похибки.

Для усунення систематичної похибки використовують:

а) тарування – перевірку показань вимірювальних приладів шляхом порівняння їхніх зі свідченнями еталонів в усьому діапазоні можливих значень вимірюваною величини;

б) калібрування – визначення похибок і величини поправок.

4. 3. Абсолютні і відносні помилки вимірів 

Результат виміру будь-якого масштабу відрізняється від істинного значення. Це - відмінність, однакову різниці між показанням приладу і істинним значенням, називається абсолютної похибкою виміру, що у тієї ж одиницях, як і сама яка вимірюється величина:

Х = Хист - Хизм

Де x – абсолютна похибка.

Під час проведення комплексного

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

  • Реферат на тему: Оздоровительный біг і ходьба
    Ефекти оздоровчого бігу і ходьби. Позитивні ефекти оздоровчого бігу і ходьби. Практика оздоровчого
  • Реферат на тему: Спорт — як еквівалент національної ідеї
    Проекція стану національної ідеї на нинішню ситуацію у російському спорті.
  • Реферат на тему: Самомассаж
    Масаж — метод профілактики і лікування, являє собою сукупність прийомів дозованого механічного на
  • Реферат на тему: Загальна фізична підготовка (ОФП)
    Сьогодні різних видів фізкультури і спорту настільки до фіга, що у них як на всіх цих та людей
  • Реферат на тему: Парусный спорт там
    У світі вітрильний спорт виник передусім у країнах із розвиненим мореплаванням — в Англії й

Навігація