Соққы ортасы – бұрылыс нүктесінде реактивті соққыны тудырмайтын кең денедегі нүкте. Спорттағы "тиімді орынмен" байланысты, тербеліс периодын анықтайды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Перкуссия орталығы – тірекке бекітілген, кеңейтілген массивті нысанның тік соққысы тіректе қайырғы соққы тудырмайтын нүктесі. Импульстік соққы перкуссия орталығына тигенде, аудармалық және бұрылыс қозғалыстары тіректе өзара теңеседі. Перкуссия орталығы көбінесе бір ұшынан ұсталатын таяқ, ракетка, есік, қылыш сияқты ұзартылған нысандар контекстінде талқыланады. Осы нүкте маятник ретінде тіректен ілінген нысанның тербеліс орталығы деп те аталады, яғни барлық массасы осы нүктеде шоғырланған қарапайым маятниктің тербеліс периоды, күрделі маятникпен бірдей болады. Спортта таяқ, ракетка немесе гольф клубының перкуссия орталығы "нағыз орын" деп аталады, бірақ соңғысы нысанның иілу тербелісімен де байланысты.
The center of percussion is the point on an extended massive object attached to a pivot where a perpendicular impact will produce no reactive shock at the pivot. Translational and rotational motions cancel at the pivot when an impulsive blow is struck at the center of percussion. The center of percussion is often discussed in the context of a bat, racquet, door, sword or other extended object held at one end. The same point is called the center of oscillation for the object suspended from the pivot as a pendulum, meaning that a simple pendulum with all its mass concentrated at that point will have the same period of oscillation as the compound pendulum. In sports, the center of percussion of a bat, racquet, or club is related to the so called "sweet spot", but the latter is also related to vibrational bending of the object.
Түсіндірме
Кескінде көрсетілгендей, P нүктесінде сым бойымен еркін сырғанауға болатын, сымнан аспалы тұтқамен ілінетін қатты арқалықты елестетіңіз. Сол жақтан импульстік соққы беріледі. Егер ол массалық орталығының (CM) астында болса, арқалық CM-ге қарсы сағат тіліне қарсы бағытта айналады және массалық орталығы оңға қарай жылжиды. Перкуссия орталығы (CP) массалық орталығынан төмен орналасқан. Егер соққы CP-ден жоғары түссе, оңға қарайғы ауысу қозғалысы P нүктесіндегі солға қарайғы айналу қозғалысынан басым болады, нәтижесінде құрылғының бастапқы қозғалысы оңға қарай болады. Егер соққы CP-ден төмен түссе, керісінше болады: P нүктесіндегі айналу қозғалысы ауысу қозғалысынан басым болады және құрылғы бастапқыда солға қарай жылжиды. Соққы дәл CP-ге түссе ғана екі қозғалыс компоненті бір-бірін жойып, P нүктесінде бастапқы қозғалыс болмайды.
Imagine a rigid beam suspended from a wire by a fixture that can slide freely along the wire at point P, as shown in the Figure. An impulsive blow is applied from the left. If it is below the center of mass (CM) it will cause the beam to rotate counterclockwise around the CM and also cause the CM to move to the right. The center of percussion (CP) is below the CM. If the blow falls above the CP, the rightward translational motion will be bigger than the leftward rotational motion at P, causing the net initial motion of the fixture to be rightward. If the blow falls below the CP the opposite will occur, rotational motion at P will be larger than translational motion and the fixture will move initially leftward. Only if the blow falls exactly on the CP will the two components of motion cancel out to produce zero net initial movement at point P.
Егер жылжымалы бекітпе оңға немесе солға жылжамайтын тіреуге алмастырылса, CP-ден басқа жерге түскен импульстік соққы тіреуде бастапқы реакциялық күшті тудырады.
When the sliding fixture is replaced with a pivot that cannot move left or right, an impulsive blow anywhere but at the CP results in an initial reactive force at the pivot.
Кейбір қолданулар
Мысалы, есіктің енінің 2/3 бөлігінде орналасқан есік тоқтағышы есікті аздап ғана қозғалатындай етіп тоқтатады, себебі есіктің шарнырлы бөлігіне ешқандай реактивті күш түспейді. (Бұл нүкте сонымен қатар екінші тербеліс гармоникасындағы түйін болып табылады, бұл да тербелісті азайтады.) Бейсбол таяғындағы "нағыз орын" дегеніміз, соққыны жасаушы үшін ең қолайлы сезім беретін нүкте. Соққы орталығы – егер таяқ допқа тиіп, ойыншының қолы айналу нүктесінде болса, ол кенеттен реактивті күш сезінбейді. Бірақ таяқ қатаң емес болғандықтан, соққыдан туындайтын тербелістер де маңызды рөл атқарады. Сонымен қатар, соққының айналу нүктесі ойыншының қолы орналасқан жерден өзгеше болуы мүмкін. Зерттеулер көрсеткендей, "нағыз орынның" қайда екенін анықтаудағы басты физикалық механизм – соққы орталығының орнынан емес, таяқтың тербеліс режимдеріндегі түйіндердің орнынан туындайды. Соққы орталығы тұжырымын қылыштарға да қолдануға болады. Иілгіш заттар болғандықтан, мұндай кесу қарулары үшін "нағыз орын" соққы орталығына ғана емес, сонымен қатар иілгіштік және тербеліс сипаттамаларына да байланысты.
For example, a swinging door that is stopped by a doorstop placed 2/3 of the width of the door will do the job with minimal shaking of the door because the hinged end is subjected to no net reactive force. (This point is also the node in the second vibrational harmonic, which also minimizes vibration.) The sweet spot on a baseball bat is generally defined as the point at which the impact feels best to the batter. The center of percussion defines a place where, if the bat strikes the ball and the batter's hands are at the pivot point, the batter feels no sudden reactive force. However, since a bat is not a rigid object the vibrations produced by the impact also play a role. Also, the pivot point of the swing may not be at the place where the batter's hands are placed. Research has shown that the dominant physical mechanism in determining where the sweet spot is arises from the location of nodes in the vibrational modes of the bat, not the location of the center of percussion. The center of percussion concept can be applied to swords. Being flexible objects, the "sweet spot" for such cutting weapons depends not only on the center of percussion but also on the flexing and vibrational characteristics.