АВТОМАТИКА В СПОРТЗАЛЕ

Содружество спорта и техники… Когда заходит речь на эту тему, нам представляются олимпийские рекорды с их фантастическими результатами и сложные приборы, способные зафиксировать такие результаты.

Однако автоматические приборы и устройства отнюдь не привилегия большого спорта. Примером тому могут служить два экспоната из раздела «Юные техники» Центральной выставки НТТМ-74: световое табло-рефлексометр и светодиодные прожекторы для проведения эстафет. Оба прибора являются частью комплекса, предназначенного для использования на уроках физкультуры. Создан он в школе № 44 города Горького под руководством учителя физкультуры М Синицына.

Речь идет о необычном школьном спортивном зале, оснащенном разнообразными приборами и приспособлениями (рис. 1).

Обучение с использованием технических средств не новинка в педагогике. А сегодня автоматика становится помощницей и в воспитании будущих спортсменов.

Приборы горьковчан просты, их можно сделать из самых доступных материалов. Такие устройства пойдут применение и на кафедрах физвоспитания вузов, на занятиях в техникумах и ПТУ, в детских спортшколах.

ЧЕМ БЫСТРЕЕ, ТЕМ ЛУЧШЕ!

Способность мгновенно реагировать на внезапно появляющийся сигнал или препятствие — одно из важнейших качеств человека. «Отработать» быстроту реакции помогают спортивные упражнения, подвижные игры, а также тренировки с помощью специальных приборов — рефлексометров.

Одни из таких приборов показан на рисунке 2. Он выполнен в виде равностороннего треугольника с размером сторон 500 мм. На передней Панели — четыре отверстии-секции, закрытые цветным оргстеклом или целлофаном. В каждую секцию вмонтирован патрон с лампой. Три секции, расположенные в основании треугольника, загораются соответственно красным, зеленым или желтым. Четвертая, центральная секция имеет белый («молочный») светофильтр.

Класс делится на три группы и выстраивается на расстоянии 4—5 м от рефлексометра. По одному человеку от каждой группы берут выносные кнопки. Преподаватель или судья на своем пульте устанавливает с помощью тумблера вид сигнализации: световую или звуковую. Как только он нажмет кнопку «Пуск», вспыхивает белый свет или звенит звонок, и запускается электросекундомер. По этому сигналу каждый из трех участников должен как можно быстрее нажать свою кнопку. Тот, кто успевает это сделать первым, одновременно включает лампу «своего» цвета и останавливает секундомер. При этом кнопки соперников автоматически отключаются. Время реакции фиксирует секундомер.

Кнопкой «Сброс» прибор приводится в исходное состояние, и происходит смена соревнующихся.

Схема рефлексометра представлена на рисунке 3. Преподаватель нажимает кнопку Кн4 «Пуск». Реле Р1 самоблокируется, включая одновременно своими контактами Р4/1 и Р4/2 сигнальное устройство и секундомер ЭС. Сигнал может быть звуковой (звонок Зв1) либо световой (лампа Л4): его выбирают переключением тумблера В1.

При нажатии кнопок Кн1, Кн2 или Кн3 срабатывает соответствующее реле Р1—Р3 Причем любое из них при этом обесточивает два других и останавливает секундомер ЭС. В исходное состояние схема приводится нажатием кнопки Кн5 «Сброс».

Реле Р1—Р4 установлены в корпусе табло. Кнопки Кн4, Кн5 и переключатель В1 монтируются в отдельном пульте преподавателя (судьи). Кнопки Кн1—Кн3 выносные. Пульт и выносные кнопки соединяются с прибором с помощью гибких изолированных проводов.

«ЭЛЕКТРОКАНАТ»

В верхней части гимнастического каната под кожаным или резиновым кольцом монтируется микровыключатель — кнопка с парой замыкающих контактов. Таких колец и кнопок может быть установлено несколько, на разных уровнях. Провода, соединяющие микровыключатели с сигнальным устройством, вплетаются в канат.

Сигнальное устройство состоит из лампочки, звонка и переключателя «Установка высоты». Как только учащийся достигает заданной высоты, он захватывает канат в месте установки микровыключателя и включает тем самым сигнальную лампу и звонок.

Сигнал, поступивший с каната, вызывает срабатывание электромагнитного реле Р1, которое, в свою очередь, контактами Р1/1 подключает питание к лампе Л1 и звонку 3в1 (рис. 4). Исправность сигнального устройства проверяют нажатием на кнопку Кн2, подключенную параллельно микропереключателям Кн1. Кнопкой Кн3 «Сброс» схему приводят в исходное состояние.

Для питания всего устройства достаточно двух параллельно соединенных батарей 3336Л (КБС-Л-0,5).

Сигнальная лампа Л1, звонок Зв1, реле Р1 и батарея Б1 монтируются в отдельном корпусе (рис. 5а). Кнопки Кн2 «Проверка», Кн3 «Сброс» и переключатель П1 «Установка высоты» размещены на выносном пульте (рис. 5б). В одном корпусе рекомендуется монтировать сразу два-три комплекта, по количеству гимнастических канатов, имеющихся в зале. Сигнальные лампы окрашивают в разные цвета. Сбоку корпуса установлены гнезда или клеммы для подключения проводов от канатов и выносного пульта.

КТО САМЫЙ МЕТКИЙ!

Упражнения по метанию мяча в цель развивают глазомер, ловкость, силу. Однако на глазок угадать результат порой бывает непросто: мяч отскакивает от мишени мгновенно, уследить за ним трудно. А вот электрифицированная мишень отметит все попадания.

В центре квадрата размером 1200Х1200 мм (рис. 6) находятся три подвижных кольца-зоны, окрашенные в разные цвета: внутренния (А), средняя (Б) и внешняя (В). Зона А окрашена в синий цвет, зона Б — в желтый, зона В — в красный. Вся остальная площадь щита (Г) окрашена в белый цвет. Ширина каждой зоны — 300 мм. Кольца-зоны изготовлены из дюралюминия толщиной 2—3 мм, основание мишени — из органического стекла или фанеры толщиной 12—15 мм.

Конструкция щита-мишени представлена на рисунке 7. Подвижные кольца крепятся к основанию железными или латунными штифтами, свободно перемещающимися в отверстиях основания. В штифтах имеется сквозное отверстие с резьбой под винты М3. С их помощью к штифту крепятся кольцо-зона и шайба, удерживающая штифт. На выступ штифта надевается пружина, стремящаяся вытолкнуть его из отверстия. Свободный ход штифта регулируется винтом.

Зоны А и Б удерживаются соответственно четырьмя штифтами, зона В — шестью, а зона Г делится на четыре сектора каждый из которых удерживается четырьмя штифтами. Ото необходимо для более свободной подвески зон и секторов на основании мишени.

В основании щита на расстоянии 1,5—2 мм от поверхностей подвижных зон и секторов установлены винты-контакты: под зонами А и Б — по 4, иод зоной В — 6 и под каждым сектором зоны Г но 3.

К контактам и винтам подключены провода от светового табло. Оно смонтировано в отдельном корпусе, разделенном перегородками на четыре отсека. В них установлены лампы, высвечивающие цифры 2, 3, 4 или 5. Сверху табло закрыто листом «молочного» оргстекла. Схема мишени (рис. 8) смонтирована в одном из отсеков табло. Электромагнитные реле Р1—Р4 связаны с 26 контакта» и зон, условно обозначенных К1—К4. Параллельно обмоткам реле включены лампы Л1 — Л4 светового табло.

При попадании в одну из зон мишени замыкаются соответствующие контактные группы К1—К4 и результат высвечивается на табло.

Показания светового табло снимают нажатием ка кнопку Кн1 «Сброс».

ЭСТАФЕТУ ПРОВОДИТ «СВЕТОФОР»

Этот прибор помогает развить у ребят ловкость и быстроту движений. Внешний вид «Светофора» представлен на рисунке 9. Корпус прямоугольной формы размером 800Х230Х100 мм разделен внутри перегородками на четыре отсека, в каждом из которых установлена осветительная лампа. Сверху отсеки закрыты оргстеклом разных цветов. Например, первый отсек — красным, второй — зеленым, третий — желтым, четвертый — синим.

«Светофор» крепится к стене зала на высоте 2—2,5 м от пола. Ниже, на высоте одного метра от пола и на одинаковом расстоянии друг от друга установлены четыре звонковые кнопки.

Класс делится на четыре команды. Участники эстафеты должны по очереди преодолеть участок дистанции и нажать кнопку с номером своей команды, включив тем самым ячейку «Светофора».

Схема прибора на рисунке 10. Обмотки реле Р1—Р4 подключены к источнику питания через замыкающие контакты кнопок Кн1—Кн4 «Включение» и размыкающие контакты кнопок Кн5—Кн8 «Сброс». Срабатывая, реле Р1—Р4 самоблокируются и одновременно контактами Р1/2 — Р4/2 включают соответствующую лампу Л1—Л4 светового табло. Лампы выключаются нажатием на кнопки Кн5—Кн8. Вместе с выключателем В1 они смонтированы на отдельном выносном пульте, находящемся у преподавателя или судьи.

СЧЕТ ИДЕТ НА ДОЛИ СЕКУНДЫ

Хронометрировать время на соревнованиях но спринтерскому бегу или лыжам, пользуясь только обычным секундомером, трудно: часто происходят досадные накладки, сбои и ошибки в определении спортивных результатов. На помощь спорту и тут приходит техника.

Автоматизированная старт финишная установка позволяет регистрировать время пробегания коротких и средних дистанций с точностью до 0,01 с одновременно по двум беговым дорожкам. Запуск схемы (рис. 11) осуществляется от стартового пистолета СП, который одновременно с выстрелом своими контактами включает электросекундомеры ЭС1 и ЭС2. Пока бегуны преодолевают дистанцию, реле Р1, Р2 заблокированы, и секундомеры продолжают отсчитывать время. Когда происходит срыв финишных лент, контакты К2 и КЗ размыкаются, и секундомеры останавливаются, показывая время прохождения дистанции бегунам«.

Прибор смонтирован в металлическом или деревянном корпусе (рис. 12). На лицевой панели расположены два злектромеханических секундомера типа П3-53Л или НВ-53Щ, сигнальные лампы Л1 и Л2, клеммы для подключения стартового пистолета и финишных контактов, сетевой выключатель В2. Если нет секундомеров ПВ-53Л или ПВ-53Щ, можно использовать электросекундомеры, выпускаемые заводом «Учфизприбор». Их можно найти в любом школьном физическом кабинете.

Финишное контактное устройство состоит из двух контактных пластин, укрепленных на деревянной стойке (рис. 13). Стоики устанавливаются на линии финиша, и между ними натягивается финишная лента. Концы ленты закрепляются на контактных пластиках так, чтобы они были замкнуты при натянутой ленте.

В момент срыва финишной ленточки бегуном контакты размыкаются.

Вместо стартового пистолета можно применить хлопушку с контактами или электросвисток.

Электросвисток (рис. 14) представляет собой деревянный, или пластмассовый корпус, внутри которого имеется движок с металлическим наконечником. Внутри корпуса движок с обода» перемещается, замыкал своим наконечником контакты. Контакты закреплены с помощью пробки, через которую проход: т стержень для возвращения движка в исходное положение. Снизу в корпусе имеется отверстие, в которое вставляется спортивный свисток.

Теперь о деталях схемы. Р1 и Р2 — малогабаритные электрон а риті реле РЭС6 (паспорт РФО.452.100), конденсатор фильтра С1 — К56-3, сигнальные лампы Л1, Л2 — 26Вх0,18А, Тр1 — понижающий трансформатор: сердечник Ш20х30, обмотка I содержит 840 витков провода ПЭЛ 0,25, II — 620 витков ПЭЛ 0,3, III — 795 витков ПЭЛ 0,2, IV — 176 витков ПЭЛ 0,5.

В ВЫДЕРЖКЕ — ЗАЛОГ УСПЕХА

Отработать точность движений, сделать их более координированными помогают упражнения с применением специальных приборов — тремометров. Такой прибор сослужит полезную службу и в школе, и г ома.

Тремометр, изображенный на рисунке 15, имеет фигурные вырезы трех видов, предназначенные соответственно для выработки горизонтальных, вертикальных и вращательных движений. Длина пути всех участков движений — 1 м.

Составной частью тремометра является металлический щуп Ø 1 мм с изолированной ручкой, соединенный с прибором отрезком гибкого провода.

Испытуемый, держа щуп в вытянутой pvкe, должен протести им вдоль прорези, не задев ее крыла. В случае ошибки вспыхивает лампочка и срабатывает счетчик.

Для тренировки тремора в статике предназначены пять круглых отверстий диаметром 20, 15, 10, 7,5 и 3 мм, расположенных в нижней части прибора. Щуп поочередно вставляют в эти отверстия, удерживая его в вытянутой руке в течение десяти секунд.

Электрическая схема тремометр а сравнительно проста. Последовательная цепь, состоящая из регистрирующего устройства (лампа Л, счетчик Сч) и батареи питания, замыкается парой контактов «тремометрический планшет — щуп». Сч — четырехзначный цифровой электромагнитный счетчик (паспорт РС2.720.002). Л — лампа на 6,3 В.

Этот прибор собран в деревянном или металлическом корпусе размером 500X300X100 мм. Лицевая панель — планшет с фигурными вырезами — изготовлена из листового дюралюминия толщиной 1—2 мм.

Для использования тремометров на уроках физкультуры рекомендуется изготовить их 3—4 комплекта. Приборы подвешивают на одной из стен спортзала на расстоянии 1 м друг от друга, на высоте плеча каждого ученика.

Блок питания общий для всех устройств (рис. 16). Он состоит из понижающего (Тр1) и разделительного (Тр2) трансформаторов, выпримителя.

Оба трансформатора собраны на П-образном сердечнике. Первичная (сетевая) и вторичная обмотки намотаны на отдельных каркасах. Такие трансформаторы широко используются для демонстрации опытов на уроках физики.

На задней стенке корпуса блока питании крепится разъем, через который питание поступает к приборам. Величины питающих напряжений указаны на схеме.

Ю. ВЕРХАЛО, кандидат биологических наук