Меню

Измерение простой двигательной реакции с помощью линейки



Профессиональные важные качества: время реакции

Определение быстроты реакции

Есть ли человек, который не слышал словосочетание «быстрота реакции»? Сколько раз мы в последний момент «спасали» кружки и тарелки? Сколько раз она определяла результат соревнований, эстафет и конкурсов? С любым человеком и дома, и на улице в любую минуту могут случиться неожиданности, и тогда
его здоровье будет напрямую зависеть от быстроты реакции. Но требуется она не только для обычной жизни. Это профессионально-важное качество для космонавтов, летчиков, моряков, военных, спортсменов, водителей, операторов. Сотни профессий, тысячи ситуаций, ежедневно.

Наверное, у многих возникает желание узнать быстроту своей реакции или получить ответ на вопрос: «Смогу ли я сравняться с Шумахером». Смогу ли я стать летчиком или просто немного увеличить быcтроту реакции?
Что для этого надо сделать?

Для начала её надо измерить. Нетрудно догадаться, что быстрота или скорость реакции измеряется временем, точнее – временем простой условнорефлекторной реакции.

Измеряют его, и сложными приборами – хронорефлексометрами,

и очень простыми и доступными средствами, например, школьной линейкой. Кстати, не менее точно.
Помните, … всё гениальное – просто.

Измерение простой условнорефлекторной реакции

Простая условнорефлекторная реакция осуществляется как простое движение в ответ на простой сигнал. Соотношение сигнал – движение задается инструкцией, произносимой лаборантом.


Инструкция
«Вам предлагается тест измерения времени реакции с помощью школьной линейки. Требуется поймать её
в свободном падении.

Измерение производится стоя. Ведущую руку (для правшей – правую) держать на уровне груди. Большой
и указательный палец необходимо максимально сблизить, но не касаться поверхности линейки. Нулевая отметка должна располагаться на уровне верхнего края указательного пальца. Как только Вы увидите, что линейка падает Вам следует её схватить. Никакой дополнительной команды подаваться не будет.
Измерение проводится 3 раза. Готовы? Будьте внимательны.»


Процедура проведения
Измерение проводится вдвоём. Показания считываются у верхней границы указательного пальца.


Интерпретация результатов измерений
После измерения вычисляется среднее арифметическое трёх измерений и сравнивается с нормами.

Нормы

Время реакции

Высокий уровень развития параметра

Средний уровень развития параметра (норма)

Низкий уровень развития параметра

Видеофайл «Измерение времени реакции»

А теперь информация для тех, кто всё-таки хочет получить ответы на вопросы.

Как перевести сантиметры в миллисекунды?


Чем ограничена скорость реакции человека

Скорость реакции человека определяется работой нервной системы. Когда человек реагирует на очень сильное раздражение, опасное для жизни, например, когда отдергивает руку от горячего предмета –
в действие вступает простой рефлекс, в котором головной мозг не принимает участия. От рецептора сигнал
по нервному волокну идет в спинной мозг и затем сразу к мышце, проходя всего по трем нервным клеткам – чувствительному нейрону, вставочному нейрону в спинном мозге и двигательному нейрону. Скорость нервного импульса по отросткам нервных клеток здесь – несколько десятков метров/сек. Определяющим является время синаптической передачи – порядка 0,1 сек.

Сначала человек отдергивает руку, а затем чувствует боль. Это связано с тем, что от болевых рецепторов в
мозг сигнал идет по нервным волокнам другого типа с меньшей скоростью.

Если речь идет о реакции человека на летящий в него камень, то здесь тоже рефлекторная реакция: глаз передает сигнал о быстром движении не только в отделы головного мозга, где они обрабатываются (и мы понимаем: «летит камень»), но и по специальным нервным путям – к мышцам, что обеспечивает быструю реакцию избегания – ухода в сторону, отпрыгивания и т.п.

Если речь идет о реакции при игре в теннис, то постепенное улучшение реакции связано с формированием стереотипных рефлексов, позволяющих реагировать без участия коры больших полушарий (без размышления), и, главное, такие реакции осуществляются без обратной связи, то есть не происходит постоянной корректировки движения. А когда мы только учимся делать новое движение, идет сложное взаимодействие: мышце подается сигнал о действии, от нее обратно поступает сигнал о результате действия,
и идет корректировка, т.е. мышца движется под постоянным контролем, на что требуется много времени.
Во всех этих процессах участвуют разные области мозжечка и некоторые другие структуры головного мозга.

Как повысить скорость реакции

Скорость реакции человека можно увеличить. Можно научиться реагировать на раздражители, предшествующие действию. Например, не на удар боксёра, а на подготовку к нему – ведь прежде чем
ударить противник обязательно посмотрит на цель, сменит позу, напряжет мышцы, вдохнет. Времени более чем достаточно. Нужно только выработать условный рефлекс, заложить в подсознание новый раздражитель
и ответную реакцию на него.

В этом Вам может помочь упражнение:

Игра в хлопушки.
Первый партнер становится и располагает открытую ладонь так, чтобы второму было удобно по ней бить. Например, становится боком ко второму, открытую ладонь держит перед собой. Второй партнер бьет по
ладони первого в произвольные моменты времени. Задача первого – убрать ладонь, задача второго – попасть. Можно вести счет. Затем партнеры меняются. Принцип, заложенный в этой игре можно перенести на другие технические действия, например, на подсечки и уходы от ударов ног по нижнему уровню.

Читайте также:  Чек листы измерения пульса

Известно, что подсознательная реакция, связанная с правым полушарием головного мозга, намного быстрее сознательной, связанной с левым полушарием. Логично предположить, что именно в подсознании должны
быть заложены ответные действия на определенный раздражитель. А это достигается путем многократного повторения движений на тренировках. Всего нужно набрать около 5–10 тыс. повторений, причем за раз не имеет смысла делать более 300 повторений. 300 цифра достаточно большая, в основном получается
не более 200 движений за тренировку, тогда выходит, что для подсознательного усвоения двигательного шаблона требуется в идеале около двух месяцев. Двигательные реакции должны осуществляться на уровне условных рефлексов, а для этого, как видите, необходима серьезная тренировка.

Источник

Измерение времени реакции человека при помощи линейки

В данной работе приведены результаты исследования времени реакции учеников 10 классов в течение учебного дня. По результатам исследований даны рекомендации для составления расписания уроков с учетом шкалы трудности.

Скачать:

Вложение Размер
Измерение времени реакции учеников старшей школы в течение учебного дня. Рекомендации по составлению расписания уроков 2.18 МБ
Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Муниципальное бюджетное учреждение «Рабочеостровская средняя общеобразовательная школа» Кемского района Республики Карелия «Измерение времени реакции человека при помощи линейки» Исследовательская работа по физике Выполнил: Каряпин Александр. Ученик 10 «Б» класа Руководитель проекта: Бухалова Марина Николаевна Рабочеостровск, 2013

Актуальность работы: С увеличением темпа жизни проблема снижения времени реакции на раздражитель с каждым годом становится всё актуальнее, по этому многие исследователи обращаются к данной теме. Проводимые нами исследования будут полезны ученикам, водителям транспортных средств, а так же людям тех профессий, где необходима быстрая реакция.

Определение проблемы Как с помощью обыкновенной ученической линейки (!) измерить время реакции человека? Знаете ли вы, что такое время реакции человека? Знаете ли вы, что реакция зависит от возраста, тренированности и самочувствия человека… Время реакции является одним из важных критериев отбора водителей, операторов, летчиков, космонавтов.

Цель исследования Измерить время реакции человека в различное время суток, используя законы свободного падения тел и обычную ученическую линейку.

Задачи исследования: найти учебный материал в дополнительной литературе, в Интернет-ресурсах и СМИ; изучить законы свободного падения тел; исследовать с помощью линейки время реакции учеников нашего класса в течение учебного дня; проанализировать результаты эксперимента; сделать выводы.

Методы исследования работа с дополнительной литературой; работа с Интернет-ресурсами; эксперимент; расчет результатов, полученных в эксперименте с помощью программируемого калькулятора.

Научные методы исследования Метод анализа и синтеза. Эмпирические методы. Математические методы. Методы визуализации результатов (таблицы и гистограммы)

Что понимают под временем реакции? Время реакции человека — это время, за которое человек реагирует на какой-то сигнал, раздражение «Время реакции (в психологии) – это протяженность от начала сигнала до реакции организма человека на этот сигнал».

Идея создания требуемого прибора: Если позволить вертикально расположенной линейке падать свободно (например, разжав державшие за её конец пальцы), то она будет свободно падать с ускорением g = 9,8 м/с 2 = 981 см/с 2

Физические основы метода исследования Если сразу после начала падения линейку поймать, то по её участку «между пальцами» — отметкой, где мы её держали вначале, и, у которой её поймали, можно судить о том, сколько времени она падала. Это и будет время реакции человека. Остается связать путь h и время t . Как это сделать?

Законы свободного падения: Запишем формулу пути при свободном падении Выразим время: H = g · t 2 /2 H — высота падения, t — время реакции, g = 981 см/с 2 ,

Окончательная формула для расчета: Вспоминаем правило округления десятичных дробей. С учетом их время t = 0,04515 с.

Программа для расчета данных: Следующий этап моей работы — подготовка микрокалькулятора и составление последовательности выполнения операций на нем. Получаем такую -программу: число 0,04515 закладываем в память микрокалькулятора, набираем на индикаторе h (в см), извлекаем корень из h , умножаем на 0,04515 (из памяти), получаем ответ. рассчитываем время t 1 (при h 1 = 1 см), t 2 (при h 2 = 2 см). Округляем каждый ответ до трех значащих цифр и вносим его в таблицу

Таблица результатов Расстояние, см Время, с 0 0 1 0.045 2 0.063 3 0.078 4 0.090 5 0.101

Таблица результатов Расстояние, см Время, с 6 0.111 7 0.119 8 0.128 9 0.135 10 0.143 11 0.150

Таблица результатов: Расстояние, см Время, с 12 0.156 13 0.163 14 0.169 15 0.175 16 0.181 17 0.185

Таблица результатов: Расстояние, см Время, с 18 0.192 19 0.197 20 0.202

фамилия 1 урок 2 урок 3 урок 4 урок Албул 0.136 0.169 0.202 0.143 Маркитантов 0.156 0.119 0.197 0.135 Кунту 0.181 0.128 0.045 0.163 Верещагина 0.128 0.119 0.08 0.169 Куприянова 0.143 0.111 0.169 0.192 Каряпин 0.181 0.143 0.06 0.135 Ипатова 0.156 0.181 0.163 0.156 Стаина 0.08 0.150 0.181 0.192 Емельянова 0.156 0.186 0.163 0.119 Егоров 0.150 0.143 0.163 0.128 Боярченко 0.101 0.163 0.08 0.186 Опытные данные

урок 1 урок 2 урок 3 урок 4 урок Среднее значение 0.142300796 0.117060963 0.136554372 0.083342305 Опытные данные

Результаты исследования Самое большое значение времени реакции, а значит и замедленная реакция учеников нашего класса, приходится на первый урок в расписании. Значительно улучшается реакция на внешнее воздействие и восприятие процесса обучения на втором и четвертом уроках. На третьем по расписанию уроке реакция вновь снижается, ухудшается усвоение учебного материала

Предмет Коэффициент трудности Физика 12 Геометрия, химия 11 Алгебра 10 Русский 9 Литература, иностранный язык 8 Биология 7 Информатика, экономика 6 История, обществознание, МХК 5 Астрономия 4 География, экология 3 ОБЖ, краеведение 2 Физкультура 1 Шкала трудности предметов

Рекомендации При составлении расписания уроков необходимо учитывать время реакции ученика на внешнее воздействие. Предметы, имеющие высокий коэффициент сложности, должны стоять в расписании вторым или четвертым уроком.

Полезно знать Возраст оказывает существенное влияние на время реакции Привычка к курению увеличивает время реакции на событие Время реакции у женщин не значительно лучше, чем у мужчин Время реакции при наличии внешних раздражителей значительно увеличивается

Источник

Контрольные упражнения (тесты) для определения уровня развития скоростных способностей

Контрольные упражнения (тесты) для оценки скоростных спо­собностей делятся па четыре группы:

1) для оценки быстроты простой и сложной реакции;

2) для оценки скорости одиноч­ного движения;

3) для опенки максимальной быстроты движе­ний в разных суставах;

4) для оценки скорости, проявляемой в целостных двигательных дей­ствиях, чаще всего в беге на короткие дистанции.

Контрольные упражнения для оценки быстроты простой и сложной реакции. Время простой реакции измеряют в условиях, когда заранее известен и тип сигнала, и способ ответа (на­пример, при загорании лампоч­ки отпустить кнопку, на выст­рел стартера начать бег и т.д.).

В лабораторных условиях вре­мя реакции на свет, звук опре­деляют с помощью хронорефлексометров, определяющих время реакции с точностью до 0,01 или 0,001 с. Для оценки вре­мени простой реакции исполь­зуют не менее 10 попыток и определяют среднее время ре­агирования.

При измерении простой ре­акции можно применять линей­ку длиной 40 см.

Намерение простой двига­тельной реакции.

Рука испытуемо­го вытянута вперед ребром ладони вниз. На расстоянии 1—2 см от ла­дони исследователь удерживает ли­нейку, нулевая отметка находится на уровне нижнего края его ладо­ни. В течение 5 с после предвари­тельной команды «Внимание!» ис­следователь отпускает линейку. За­дача испытуемого — быстро сжать пальцы и поймать падающую вниз линейку как можно быстрее. Быст­роту реакции определяют по рас­стоянию от нулевой отметки до нижнего края ладони (до хвата). Чем оно меньше, тем лучшей реакцией обладает испытуемый.

В соревновательных условиях время простой реакции измеря­ют с помощью контактных датчиков, помещаемых в стартовые колодки (легкая атлетика), стар­товую тумбу в бассейне (плавание) и т.д.

Сложная реакция характеризуется тем, что тип сигнала и вслед­ствие этого способ ответа неизвестны (такие реакции свойствен­ны преимущественно играм и единоборствам). Зарегистрировать время такой реакции в соревновательных условиях весьма трудно.

В лабораторных условиях время реакции выбора измеряют так: испытуемому предъявляют слайды с игровыми или боевыми ситуа­циями. Оценив ситуацию, испытуемый реагирует либо нажатием кнопки, либо словесным ответом, либо специальным действием.

Контрольные упражнения для оценки скорости одиночных движе­ний. Время удара, передачи мяча, броска, одного шага и т.п. опре­деляют с помощью биомеханической аппаратуры.

Контрольные упражнения для оценки максимальной частоты дви­жений в разных суставах. Частоту движений рук, ног оценивают с помощью теппингтестов. Регистрируется число движений ру­ками (поочередно или одной) или ногами (поочередно или од­ной) за 5—20 с.

Контрольные упражнения для оценки скорости, проявляемой в целостных двигательных действиях. Бег па 30, 50, 60, 100 м на скорость преодоления дистанции (с низкого и высокого старта). Измерение времени осуществляется двумя способами: вручную (секундомером) и автоматически с помощью фотоэлектронных и лазерных устройств, позволяющих фиксировать важнейшие пока­затели: динамику скорости, длину и частоту шагов, время отдель­ных фаз движения.

Источник

Тесты для оценки быстроты реакции

Содержание

Тесты для оценки быстроты реакции [ править | править код ]

Оценка простой реакции [ править | править код ]

Время простой реакции регистрируют в условиях, когда тип сигнала и способ ответа известны заранее (например, при загорании лампочки нажать на кнопку и т.п.) [1] .

Тест в лабораторных условиях при помощи хронорефлексометра [1] [ править | править код ]

В лабораторных условиях время простой реакции на свет и звук фиксируют посредством хронорефлексометров, определяющих время реакции с точностью до 0,01 или 0,001 секунды. Для оценки времени простой реакции принято использовать не менее 10 попыток, по результатам которых определяется среднее время реагирования.

Reaction Timer [2] [ править | править код ]

Ещё одним доступным каждому способом определения быстроты простой реакции является онлайн тест: http://www.topendsports.com/testing/reaction-timer.htm. По сути тест аналогичен предыдущему, для его выполнения требуется только наличие компьютера и подключения к интернету.

Методика заключается в том, что испытуемому требуется отреагировать на изменение цвета экрана нажатием кнопки мыши компьютера.

«Линейка» [ править | править код ]

Самый простой и доступный в полевых условиях способ измерении простой реакции выполняется с помощью линейки длиной 40 см (рисунок 2) [1] .

Испытуемый садится на стул лицом к спинке, вытягивает прямую ведущую руку перед собой и кладёт её на спинку стула. Тестирующий держит на весу линейку таким образом, чтобы она располагалась отметкой «О см» между большим и указательным пальцами испытуемого. Когда спортсмен готов к выполнению теста, испытатель отпускает линейку. Задача испытуемого как можно быстрее сжать пальцы в кулак. Оценка скорости реакции осуществляется по длине преодолённого линейкой расстояния в сантиметрах.

Однако нужно отметить, что в хоккее практически нет простых реакций, в которых известен тип сигнала и способ реагирования [3] [4] .

Сложная реакция характеризуется тем, что тип сигнала и способ ответа на него неизвестны [1] . Зарегистрировать время такой реакции в ходе хоккейного матча весьма трудно [1] . Ввиду этого, в случае такой необходимости, оценивать сложную реакцию принято в лабораторных условиях путем измерения [3] [5] :

  • реакции выбора из нескольких сигналов;
  • скорости ответного действия на определенную тактическую ситуацию;
  • реакции на движущийся объект.

Оценка реакции выбора из нескольких сигналов [ править | править код ]

При оценивании реакции выбора из нескольких сигналов, перед испытуемым ставится задача, к примеру, нажимать на кнопку только на зелёный цвет или на сочетание зелёного и красного (одновременное загорание двух лампочек). Могут быть также различные воспрещающие сигналы. Тесты, требующие рассуждения, ещё больше усложняют реакции выбора. В спорте нашли распространение следующие методики:

«ВАТАК» [2] [6] [ править | править код ]

Примером методики для оценки скорости сложной реакции выбора из нескольких сигналов служит североамериканский тест «ВАТАК», который выполняется при помощи специальной установки ВАТАК Pro (рисунок 3).

Испытуемый занимает положение основная стойка на любом удобном расстоянии от прибора. По готовности спортсмена запускается тест. В ходе выполнения упражнения в хаотичном порядке загораются лампы красного цвета. Задача испытуемого как можно быстрее дотронуться одной из рук до загоревшегося индикатора.

У данной методики существует несколько разновидностей:

а) «Аккумулятор-30» — хаотичное загорание лампочек на протяжении 30 секунд, фиксируется количество поражённых мишеней;

б) «Аккумулятор-60» — хаотичное загорание лампочек на протяжении 60 секунд, фиксируется количество поражённых мишеней;

в) «Гонка-50» — хаотичное загорание лампочек, фиксируется время поражения 50 мишеней.

Скорость реакции ног [7] [ править | править код ]

Если предыдущая методика требует проявления быстроты реакции руками, то подход, используемый в Словакии, направлен на оценку скорости сложной реакции при выполнении движений ногами [7] .

Для проведения теста необходимо наличие четырёх тензоплатформ размером 30×30 см, соединённых с компьютером, а также подставки для компьютера (рисунок 5). Тензоплатформы устанавливаются согласно схеме на рисунке 4, компьютер размещают на расстоянии 1 метра от двух ближних тензоплатформ.

Испытуемый занимает положение основная стойка, ноги на ширине плеч, чуть согнуты в коленях, руки на поясе, взгляд устремлён на экран монитора компьютера. По звуковому сигналу компьютера начинается тест. В ходе его выполнения в одном из четырёх углов монитора появляются синие круги, свидетельствующие о необходимости дотронуться ногой до соответствующей тензоплатформы. Фиксируется среднее время реакции из 10 попыток.

По имеющимся у автора результатам обследований 21 хоккеиста в возрасте до 21 года различных клубов Словакии для данного теста создана оценочная шкала:

Таблица 1. Шкала оценок для хоккеистов Словакии в возрасте до 21 года

Оценка скорости ответного действия на определённую тактическую ситуацию [1] [ править | править код ]

Второй подход заключается в том, что испытуемому на компьютере предъявляются различные игровые ситуации. Проанализировав которую, испытуемый реагирует либо словесным ответом, либо нажатием кнопки, либо специальным действием.

Утомление сказывается на быстроте и точности реакций следующим образом [3] :

  • увеличивается время реакции;
  • повышается число ошибочных действий;
  • возрастает вариативность быстроты реагирования, при этом некоторые реакции становятся непозволительно длинными.

Проведение подобных тестов после тренировочного занятия позволяет выявить игроков, чья стабильность в различных игровых ситуациях значительно снижается под влиянием утомления.

Оценка реакции на движущийся объект [ править | править код ]

Измерение реакции на движущийся объект осуществляется с помощью обычного электросекундомера. Испытуемому даётся задание остановить секундомер на определенной цифре (обычно в диапазоне 10-15 секунд). Вначале выполняется 10 пробных повторений, затем регистрируются показатели 20 контрольных попыток: отмечаются как преждевременные (к примеру, -0,2; -0,4 секунды), так и запаздывающие (+0,1 сек и т.д.) реакции. Оценивается общее количество преждевременных и запаздывающих реакций, а также высчитывается общее абсолютное среднее время ошибки реакции.

Источник