Мах (единица измерения) википедия

Для чего нужно измерение скорости в Махах?

Слово «MACH» или буква «М» значатся на особых индикаторах скорости в пилотских кабинах — этими приборами часто дополняют измерители приборной скорости и на летном жаргоне их именуют «махометрами». Лимб «махометра» размечен в условных единицах — условно говоря, если его стрелка встанет на цифру 1, то самолет летит со скоростью звука в данный момент времени и на данной высоте. Если полет, предположим, проходит низко над землей, то фактическая скорость при 1 Махе будет равняться 1224 км/ч, если на высоте десяти тысяч метров — 1076 км/ч.

В дальнейшем, после «перехода через единицу» этот прибор также необходим для оценки реальной ситуации, что называется, «онлайн», ибо за звуковым пределом машина ведет себя совсем не так, как до него. Ну, и наконец, индикация реальной скорости в Махах нужна для отслеживания числа М, обозначенного создателями самолета, как конструктивный предел его прочности.

Впрочем, «махометр» имеется не в каждом самолете. Собственно, принято считать, что для летающих машин, не превышающих скоростей около 400 км/ч и высот около 2–3 тысяч километров конвертация скорости в число М неактуальна — самолет в своем штатном дозвуковом диапазоне рабочих скоростей ведет себя достаточно линейно и предсказуемо.

Особенности потребления кислорода

Насыщение организма кислородом находится в зависимости от нескольких факторов:

Состава воздуха, вдыхаемого человеком из внешней среды.
Разницы в показателях внутреннего давления между пузырьками альвеол и капиллярами. В альвеолах кислород имеется в достаточном количестве. В капиллярах его практически нет, что и провоцирует перенаправление движения газа в сосуды.
Общего количества капилляров. Чем мелких сосудов больше, тем лучше насыщается кровь. Данный показатель изменить невозможно, поскольку это индивидуальные особенности организма.

Количество кислорода, необходимого организму, зависит от скорости бега. Чем быстрее человек бежит, тем больше клеток в мышцах приходят в возбужденное состояние. Для активной работы мышцам надо больше энергии, а это означает, что поднимается уровень необходимого количества кислорода, мышцы потребляют его быстрее. Чем выше скорость движения, тем быстрее потребляется кислород мышцами. И все же, показатель VO₂ Max не может расти бесконечно. В какой-то момент он достигает граничной черты (как бы не поднималась скорость бега, VO₂ Max остается неизменным).

В зависимости от тренированности мышц, можно рассчитать предельное время работы любого человека. В таблице, приведенной ниже, представлен такой расчет:

Интенсивность работы мышц в процентном соотношении к максимальной	Предельное время работы
Тренированный человек	Нетренированный человек
100	10-15 мин	1-5 мин
90	50 мин	10 мин
75	3 ч	20 мин
50	8,5 ч	1 ч
30	—	8,5 ч

Некоторые люди считают, что кровь при интенсивном движении полностью отдает кислород, соответственно, его процентное отношение резко падает. Современные ученые доказали, что это не так: даже самые высокие нагрузки не могут заставить насыщение крови упасть ниже 95%, что всего лишь на 1-5% меньше, чем в спокойном состоянии. Это говорит о том, что насыщение крови кислородом не может быть тем ограничивающим фактором, который влияет на физические возможности человека.

Большинство спортсменов ощущают последствия повышенного уровня гематокрита и гемоглобина. Это нарушение обычно посещает тех, кто употребляет запрещенные препараты.

И все же, некоторые тренированные атлеты страдают от гипоксемии, при которой уровень кислорода при нагрузках опускается на целых 15%, что является очень редким феноменом. Так бывает тогда, когда спортсмен настолько разгоняет свой организм, что кровь движется намного быстрее, соответственно, просто не успевает насытиться у альвеол.

Более частые случаи – это снижение насыщенности крови гематокритом и гемоглобином. Известны спортсмены, успешно выступающие с показателями, которые в обычной жизни были бы расценены как признаки анемии. Некоторые исследователи утверждают, что это может быть результатом адаптации организма к высокогорным условиям. Как стало известно, способы адаптации тела очень отличаются в разных регионах:

Высокогорье	Способ адаптации
Эфиопия	Поддерживается баланс между процессом насыщения крови кислородом и уровнем гемоглобина.
Анды	Резкий рост количества эритроцитов в составе крови и снижение уровня ее кислородного насыщения.
Тибет	Концентрация гемоглобина остается нормальной, но при этом происходит снижение уровня кислородного насыщения крови.

Это говорит о том, что влиять на VO₂ Max можно, и во многих случаях даже нужно. Вот только подход должен быть строго индивидуальным. Изменения в систему тренировок может вносить только высококвалифицированный специалист.

Скорость звука и число Маха

Когда заходит речь о сверхзвуковых или гиперзвуковых скоростях, вместо привычных большинству людей километров (или миль) в час начинают фигурировать какие-то странные «Махи». Например — «скорость самолета превысила 5,2 Маха». Что же это за единица измерения и как ее воспринимать?

Так называемое «число Маха» названо в честь Эрнста Маха, австрийского физика. Будучи одним из основоположников газовой механики и окончив жизнь в эпоху первых летающих «этажерок», «небесных тихоходов», он и подумать не мог, что уже в конце 1940-х гг. реактивные истребители вплотную приблизятся к звуковому барьеру, и единица скорости, названная его именем, войдет в повседневный обиход авиаторов.

Число Маха, или число М, как его также называют — не самая очевидная вещь для понимания. Одна из канонических трактовок звучит так: «отношение скорости течения в данной точке газового потока к местной скорости распространения звука в движущейся среде»… Впрочем, попробуем объяснить его понятными словами, «на пальцах».

Запредельно упрощенно (и весьма некорректно!) можно сказать, что единица числа Маха — это скорость звука. Иными словами, 1 Мах условно равен 340 метрам в секунду или 1224 км/ч. Соответственно, 2 Маха — условно 680 метров в секунду или 2448 км/ч, и далее соответственно. Однако любой преподаватель газодинамики за такое объяснение отвесит вам полновесного «леща» учебником Абрамовича. Ибо число Маха — это не скорость в классическом понимании — в виде расстояния, пройденного за отрезок времени. Эта безразмерная единица, хотя и плотно привязана к скорости звука в воздухе, учитывает тот факт, что скорость звука — вовсе не постоянная величина!

Чтобы преодолеть звуковой барьер непосредственно над землей, самолету нужно достичь скорости 1224 км/ч, а на высоте десяти тысяч метров для этого достаточно скорости 1076 км/ч — на 148 км/ч меньше. Разница около 13–14 процентов — это весьма немало и имеет существенное значение как для инженеров, проектирующих самолет, так и для пилотов, им управляющих. Иными словами, 1 Мах — это скорость звука при конкретных параметрах высоты и температуры, в которых летит самолет, «здесь и сейчас».

Биография

Эрнст Вальдфрид Йозеф Вензель Мах родился в селе Хрлице-у-Брна, принадлежавшем на тот момент Австрийской империи, в тогдашнем архиепископском замке в семье преподавателя гимназии. До 14 лет находился на домашнем обучении, затем поступил в гимназию Кромержижа. В 1855 году поступил в Венский университет, который окончил в 1860 году с докторской степенью по физике. Через год прошёл хабилитацию под руководством Андреаса фон Эттингсгаузена.

Приват-доцент в Венском университете (с ), профессор физики в Граце (с ), профессор физики (с ) и ректор (с ) Карлова университета в Праге, профессор Немецкого университета в Праге (с ). Профессор философии Венского университета (—).

Биография

Определение слова «Мах» по БСЭ:

Мах (Mach)Вильгельм (1.1.1917, Каменка, Жешувское воеводство, — 2.7.1955, Варшава), польский писатель. Родился в крестьянской семье. Окончил Краковский университет (1947). Работал в журналах, был наставником многих молодых писателей (после его смерти учреждена ежегодная премия имени М. за лучший литературный дебют). Для романов М.«Ржавчина» (1947, опубликован 1950), «Дом Явора» (1954. Государственная премия ПНР, 1955. русский перевод 1956), «Жизнь большая и малая» (1959. Премия Лодзинского издательства, 1958), «Агнешка, дочь Колумба» (1964, Государственная премия ПНР, 1964. русский перевод 1969, 1973) характерны острая постановка этических и общественных проблем, интерес к психологии героев. Автор экспериментального прозаического произведения«Горы у Чёрного моря» (1961). Выступал как новеллист, критик и публицист.Соч.: Do&#x15B.wiadczenia i przypadki. Opowiadania, essaye, reporta&#x17C.e i felietony. 1945-1953, Warsz., 1954. Szkice literackie, t. 1-2, Warsz., 1971.Лит.: Wilhelm Mach-cz&#x142.owiek i pisarz, Rzeszуw, 1968 (есть библ.).А. В. Липатов.

Мах (Mach)Эрнст (18.2.1838, Турас, ныне Туржани, Чехословакия, — 19.2.1916, Хар, близ Мюнхена), австрийский физик и философ-идеалист. Окончил Венский университет. Приват-доцент в Венском университете (с 1861), профессор физики в Граце (с 1864), профессор физики и ректор немецкого университета в Праге (с 1867). Профессор философии Венского университета (1895-1901). М. принадлежит ряд важных физических исследований. Первые работы М. посвящены изучению процессов слуха и зрения (объяснение механизма действия вестибулярного аппарата, открытие оптического явления — так называемых колец, или полос, Маха). С 1881 М. изучал аэродинамические процессы, сопровождающие сверхзвуковой полёт тел (например, артиллерийских снарядов). Он открыл и исследовал специфический волновой процесс, впоследствии получивший название ударной волны. В этой области именем М. назван ряд величин и понятий: Маха число, Маха конус, угол М., линия М. и другие. Предложил принцип, согласно которому наличие у тела инертной массы является следствием гравитационного взаимодействия его со всем веществом Вселенной (см. Маха принцип). Был противником атомной теории.Философские работы М. получили широкую известность в конце 19 — начале 20 веков благодаря содержавшейся в них попытке разрешить кризис в физике с помощью нового истолкования исходных понятий классической (ньютонианской) физики. Представлениям об абсолютном пространстве, времени, движении, силе и т.п. М. противопоставил релятивистское понимание этих категорий, которые, по М., субъективны по своему происхождению (см. Махизм). В духе субъективного идеализма М. утверждал, что мир есть«комплекс ощущений», соответственно задача науки — лишь описывать эти «ощущения». М. оказал значительное влияние на становление и развитие философии Неопозитивизма. Субъективно-идеалистические идеи М. были подвергнуты резкой критике В. И. Лениным(«Материализм и эмпириокритицизм», 1908, изд. 1909) и Г. В. Плехановым (см. сборник «Против философского ревизионизма», М., 1935).Соч.: Grundlinien der Lehre von den Bewegungsempfindungen, Lpz., 1875. Die Prinzipien der Wдrmelehre, Lpz., 1896. Kultur und Mechanik, Stuttg., 1915. в русском переводе — Введение к учению о звуковых ощущениях Гельмгольца, СПБ, 1879. Анализ ощущений и отношение физического к психическому, 2 изд., М., 1908. Познание и заблуждение, М., 1909. Механика. Историко-критический очерк её развития, СПБ, 1909. Популярно-научные очерки, 2 изд., СПБ, 1920. Принцип сохранения работы. История и корень её, СПБ, 1909.Лит.: Henning Н., Е. Mach als Philosoph, Physiker und Psychologe, Lpz., 1915. Thiele J., E. Mach-Bibliographie, «Centaurus», 1963, v. 8. Heller К. D., E. Mach, W. — N. Y., 1964. ThirringH., Ernst Mach als Physiker, «Almanach derЦsterreichischen Akademie der Wissenschaften», 1966, Jrg. 116. Эйнштейн А., Эрнст Мах, Собрание научных трудов, т. 4, с. 27, М., 1967.В. А. Лекторский, И. Д. Рожанский.

Новое – это давно забытое старое

Старички быстрее молодых! И это не шутка. Один старый забытый всеми самолёт был когда-то флагманом авиации СССР. Звали его ТУ-144. Это был первый (и есть) в мире сверхзвуковой пассажирский авиалайнер, выполнявший коммерческие рейсы, с максимальной скоростью до 2500 км/ч. Хотя летная карьера Ту-144 была непродолжительной, его судьба была неразрывно связана с числом М.

Вторым похожим воздушным судом являлся британо-французский «Конкорд». Примечательно, что первый полёт они совершили с разницей всего лишь в два месяца. Хорошие знания аэродинамики помогут пассажирам коммерческих рейсов забыть о долгих перелётах через Атлантику. А полеты воздушных судов и космических кораблей будут и дальше вдохновлять человечество на новые открытия.

Высокая производительность и тихая работа в тонком корпусе

Стоит начать с того, что инициатива Max-Q не ограничивается только специальными версиями видеокарт NVIDIA, подготовленными для тонких, но эффективных ноутбуков. Скорее следует поговорить о комплексном подходе, который предполагает тесное сотрудничество с партнерами, производящими ноутбуки для игроков, плоды которых — модели Max-Q, отличающиеся особым дизайном. При разработке новых ноутбуков под этим знаком разработчики должны были разработать совершенно новые корпуса с толщиной, которая может достигать даже менее 16 мм (например, в модели MSI PS42 с GTX 1050 Max-Q), что позволит обеспечить максимальную эффективность используемых компонентов с точки зрения эффективности и системы охлаждения. Это была непростая задача, потому что самая большая проблема для игровых ноутбуков — просто обеспечить низкие температуры, что позволит вам поддерживать высокую производительность в течение длительного времени. Стандартные версии графических процессоров NVIDIA обычно используют массивные системы охлаждения, которые часто заставляют игровые ноутбуки принимать чудовищные размеры.

Производители были вынуждены также разработать совершенно новые передовые тепловые и электронные решения или более эффективные системы охлаждения с тепловыми трубками и радиаторами, не говоря уже о вентиляторах самого высокого качества, которые могут похвастаться самой тихой работой, высокоэффективными регуляторами напряжения и другими второстепенными компонентами. Ноутбуки Max-Q должны быть оптимизированы практически от А до Я, чтобы обеспечить производительность, позволяющую играть даже в VR или 4K в тонкой и легкой форме, что позволяет вам конкурировать в этом аспекте с ультрабуками. NVIDIA не без оснований может похвастаться примерно 70-процентным повышением игровой производительности по сравнению с продуктами предыдущего поколения аналогичных размеров.

Max-Q — также более тихие ноутбуки, потому что, вероятно, каждый, кто имел дело с типичным игровым ноутбуком, знает, сколько шума может быть вызвано этой проблемой. Иногда у вас даже может сложиться впечатление, что у вас дома есть пылесос, а не мобильный компьютер, что, конечно же, является результатом работы системы охлаждения (точнее, вентиляторов) на максимальной скорости. В этом случае NVIDIA установила верхний предел, который ноутбуки Max-Q не могут превышать, и это 40 дБА. Возможно, это не то значение, при котором мы будем говорить, что оборудование работает бесшумно, но нельзя скрыть, что оно ниже, чем у большинства моделей, работающих под нагрузкой, где уровни громкости часто превышают 50 дБА.

Но это еще не все, потому что мобильные графические процессоры семейства Pascal (от GTX 1060 и выше) также предлагают специальный режим, называемый WhisperMode. Эта технология была разработана для минимизации шума, создаваемого вентилятором ноутбука, при сохранении качества игры на удовлетворительном уровне. Проще говоря, это основано на наложении сверху вниз количества единиц / с (производитель называет это интеллектуальной регулировкой частоты генерируемых кадров — Intelligent Frame Pacing) и эффективным выбором настроек в играх для поддержания низкого уровня шума, генерируемого ноутбуком. Это обеспечивает больше комфорта при игре с игроком и всеми «в пределах слышимости» (мы не будем мешать партнеру, даже играя в постели). Тем не менее, это не универсальная функция, и практически каждая игра анализируется отдельно NVIDIA, чтобы определить, из каких настроек выйти, чтобы получить соответствующий уровень шума.

NVIDIA разработали профили для 400 популярных игр, и в каждом случае они выбрали конфигурацию, которая обеспечивает идеальный баланс между качеством игры и энергопотреблением графического процессора системы. Они анализируют графические опции в играх и связанные с этим затраты (нагрузки на систему), технологии рендеринга, сглаживания или фильтрации текста на огромных аппаратных фермах (включая Россию), чтобы определить оптимальные настройки (Power Efficient Game Settings ). Регулировка частоты генерации кадров происходит автоматически при включении режима WhisperMode из GeForce Experience, но в каждой игре мы можем устанавливать большее или меньшее количество кадров / с, изменяя настройки по умолчанию. Стоит отметить, что интеллектуальные настройки кадров и энергосберегающие игровые настройки полностью совместимы с технологией G-Sync, поэтому даже если мы хотим играть в The Witcher 3 со скоростью 40 кадров в секунду, мы все равно можем наслаждаться более плавным изображением без разрывов.

Что такое VO2 Max

VO₂ Max – это показатель усвоения организмом кислорода, который поступает в легкие непосредственно при вдохе. Измерив его, специалист может точно сказать, возможен ли прогресс во время тренировок. Если да, то насколько возможности тестируемого велики? Можно сказать, что это показатель физической работоспособности испытуемого человека, измеряемой максимальным потреблением и усвоением кислорода организмом.

Данные по VO₂ Max дают возможность правильно составить программу тренировок, а также следить за прогрессом в развитии спортсмена. Многие рассчитывают потенциал и талант бегуна, взяв его за основу.

Показатель VO₂ Max можно измерить, обратившись в один из центров спортивной медицины: большинство из них уже оборудованы таким современным устройством. Там вам придется немного побегать. Надев специальную кислородную маску, спортсмен становится на беговую дорожку и начинает свой путь.

Наблюдая за показателями, специалисты время от времени меняют угол наклона беговой дорожки, а также скорость ее движения. Когда испытуемый достигает максимального уровня возможной нагрузки на организм, упражнение заканчивается. Это происходит по сигналу того, кого испытывают, когда ему уже трудно дышать, а сердце работает на пределе возможностей. В эти моменты и фиксируются показатели VO₂ Max.

Теория о влиянии VO₂ Max на выносливость человеческого организма утверждает, что:

Организм имеет верхнюю границу усвоения кислорода.
Между показателями VO₂ Max существует разница, происхождение которой имеет естественные причины.
Для того чтобы успешно выступать как в длительных марафонах, так и в коротких забегах, необходимы высокие показатели VO₂ Max.
Ограничением VO₂ Max является способность кровеносной системы транспортировать максимальное количество кислорода к мышечным клеткам.

Маленькая подсказка

Для тех, кто учитывает показатель VO₂ Max при разработке системы тренировок, необходимо учитывать, что:

Данный показатель учитывает максимальное количество усваиваемого кислорода. Чем его больше, тем лучше.
VO₂ Max не имеет особой практической ценности, но его контроль может помочь развить у бегуна более качественную систему потребления и утилизации кислорода.
Когда возрастает скорость бега, повышается и потребление кислорода.
VO₂ Max не растет бесконечно, а останавливается на определенном уровне, индивидуальном для каждого спортсмена в отдельности.
На показатели VO₂ Max значительно влияет сам процесс дыхания.
От того, насколько тренированы дыхательные мышцы, в значительной мере зависит уровень VO₂ Max.
Какими бы ни были тяжелыми тренировки, максимальная частота сердечных сокращений остается на том же уровне. При этом у тренированных спортсменов ударный объем резко возрастает как в спокойном состоянии, так и при наличии больших физических нагрузок.
Значительно влияет на показатели VO₂ Max и уровень гемоглобина в крови, который помогает транспортировать кислород по кровеносной системе.
Слишком высокий гематокрит влияет на организм. Он может ощутимо снизить производительность, нарушив процесс доставки нутриентов и кислородных соединений к тканям организма.

Если вы достигли высокого уровня физической подготовки, не стоит останавливаться

Обратите внимание на новые современные разработки, которые помогут вам достигнуть более высоких результатов. Держите себя в хорошей форме, ведь это гарантирует вам здоровье и долголетие

Число Маха в газовой динамике

Число Маха

M=va,{\displaystyle {\mathsf {M}}={\frac {v}{a}},}

где v{\displaystyle v} — скорость потока, а a{\displaystyle a} — местная скорость звука,

является мерой влияния сжимаемости среды в потоке данной скорости на его поведение: из уравнения состояния идеального газа следует, что относительное изменение плотности (при постоянной температуре) пропорционально изменению давления:

dρρ∼dpp,{\displaystyle {\frac {d\rho }{\rho }}\sim {\frac {dp}{p}},}

из закона Бернулли разность давлений в потоке dp∼ρv2{\displaystyle dp\sim \rho v^{2}}, то есть относительное изменение плотности:

dρρ∼dpp∼ρv2p.{\displaystyle {\frac {d\rho }{\rho }}\sim {\frac {dp}{p}}\sim {\frac {\rho v^{2}}{p}}.}

Поскольку скорость звука a∼pρ{\displaystyle a\sim {\sqrt {p/\rho }}}, то относительное изменение плотности в газовом потоке пропорционально квадрату числа Маха:

dρρ∼v2a2=M2.{\displaystyle {\frac {d\rho }{\rho }}\sim {\frac {v^{2}}{a^{2}}}={\mathsf {M}}^{2}.}

Наряду с числом Маха используются и другие характеристики безразмерной скорости течения газа:

коэффициент скорости

λ=vvK=γ+12M(1+γ−12M2)−12{\displaystyle \lambda ={\frac {v}{v_{K}}}={\sqrt {\frac {\gamma +1}{2}}}{\mathsf {M}}\left(1+{\frac {\gamma -1}{2}}{\mathsf {M}}^{2}\right)^{-1/2}}

и безразмерная скорость

Λ=vvmax=γ−12M(1+γ−12M2)−12,{\displaystyle \Lambda ={\frac {v}{v_{\max }}}={\sqrt {\frac {\gamma -1}{2}}}{\mathsf {M}}\left(1+{\frac {\gamma -1}{2}}{\mathsf {M}}^{2}\right)^{-1/2},}

где vK{\displaystyle v_{K}} — критическая скорость,

vmax{\displaystyle v_{\max }} — максимальная скорость в газе,

γ=cpcv{\displaystyle \gamma ={\frac {c_{p}}{c_{v}}}} — показатель адиабаты газа, равный отношению удельных теплоёмкостей газа при постоянных давлении и объёме соответственно.

Биография

Махи для мужчин

У бодибилдеров махи с гантелями используются для качественной проработки дельтовидных мышц, так как другими упражнениями их сложно выделить. Основное назначение маховых элементов заключается в улучшении рельефа. Именно они обладают возможностью отшлифовать форму. Также считается, что упражнения с отягощениями – лучшее средство от мышечного дисбаланса. С помощью только махов сложно увеличить объем бицепсов. Они обязательно должны выполняться комплексно с базовыми силовыми упражнениями. Механизм основного эффекта спортивная наука объясняет более объемным наполнением капиллярной сети прорабатываемой мышечной группы, происходит полное насыщение ткани питательными веществами и гормонами. При выполнении силовых упражнений в кровенаполнении участвуют, по большей части, крупные сосуды. Следовательно, махи — это основа строительства мышечной ткани.