Материал: 3782

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

6

следующего КП. При этом предстоит принять во внимание такие влияющие на выбор пути факторы как дорожная сеть, проходимость, состояние грунта и рельеф. Первые три фактора можно объединить в одну группу, связанную с проходимостью, то есть скоростью бега по местности различного типа.

1.1. Учет проходимости при выборе варианта

В соревновательных условиях выбор варианта осуществляется практически интуитивно. Это связано, во-первых, с жестким лимитом времени, во-вторых, с невозможностью прибегнуть к измерениям и вычислениям. После прохождения дистанции, в спокойной обстановке всегда есть возможность проанализировать выбранные варианты и определить, какой из них был оптимальным, а какой привел к потерям времени. Для количественной оценки правильности сделанного выбора нужно сравнить так называемые эквивалентные длины того или иного варианта, чтобы выбрать быстрейший из них. Под эквивалентной длиной варианта следует понимать такое

расстояние, какое спортсмен может пробежать по дороге или хорошей тропе без подъемов или спусков за то же самое время, за которое он способен преодолеть отрезок до КП по выбранному им варианту.

Отношение эквивалентной длины варианта к его фактической длине называется коэффициентом удлинения, а разницу между эквивалентной длиной варианта и расстоянием до КП по прямой, выраженную в процентах от этого расстояния – просто удлинением. Например, расстояние между КП, расположенными на противоположных углах квартала просек размером 600 на 800 метров, составляет 1000 м (теорема Пифагора). Если бежать от КП до КП по просекам, то длина варианта составит 1 400 метров. Коэффициент удлинения в данном случае будет равен 1,4 , а удлинение – 40 %. Ясно, что в чистом парковом лесу бежать по просекам не имеет смысла, надо бежать напрямик (рис. 1а).

Теперь усложним задачу. Предположим, что по просекам проходят тропы или дороги, которые дают преимущество в скорости до 10 %. Введем понятие коэффициента проходимости. Коэффициент проходимости – это своего рода дополнительное удлинение эквивалентного расстояния за счет снижения скорости бега.

7

Рис. 1. Влияние проходимости на выбор варианта. Указаны длины отрезков (в скобках – эквивалентные длины)

Если за одно и то же время вы можете пробежать 100 м по лесу или 110 метров по дороге, то коэффициент проходимости данного участка леса составит 1,1. Эквивалентная длина километрового бега по лесу по прямой от КП до КП при коэффициенте проходимости 1,1 составит 1100 метров. Это все равно меньше, чем 1400 метров в обход по дорогам. Вывод – бежим прямо через лес

(рис. 1б).

Теперь предположим, что лес на карте обозначен светло-зеленым растром. Это значит, что согласно правилам спортивной картографии внутри этого участка можно поддерживать скорость от 80 до 60 процентов от скорости бега по идеальному лесу. Для того чтобы получить коэффициенты удлинения, надо найти обратные величины, то есть вместо 80 и 60 процентов скорости получим соответственно 125 и 167 процентов эквивалентной длины (в среднем

– 145 %). Для удобства расчетов допустим, что проходимость леса снижает скорость бега в 1,5 раза, то есть, удлинение составляет 50 %. Эквивалентная длина прямого варианта возрастает до 1500 м, и бег по прямой становится невыгодным по отношению к обходному варианту (рис. 1в). А что если по просекам нет тропы? Тогда бежать по ним – это все равно, что бежать по чистому лесу с коэффициентом проходимости 1,1 относительно дороги. Умножим 1400 метров на 1,1 и получим 1540 метров. Теперь бег по прямой снова становится более выгодным, но так как разница незначительна, можно сказать, что оба варианта примерно равны (рис. 1г). Конечно же, в действительности дело обстоит гораздо сложнее. Проходимость леса может оказаться близкой как к верхней, так и нижней границе. Тропа тропе тоже

8

рознь. Очень трудно внести количественную поправку на состояние грунта, тем более что за исключением болот, каменных россыпей и участков открытого песка, состояние грунта не отражается на карте. И все же такая, пусть и условная, оценка лучше, чем полное отсутствие таковой. Вот значения удлинений по основным условным знакам проходимости и грунта на карте (в скобках приводится среднее значение, применяемое для условных расчетов).

Чистый («белый») лес, «неудобь» и полуоткрытое пространство по «неудоби» – до 25 % (в среднем 10 %, или дополнительные 10 м на каждые 100 м пути).

Трудно пробегаемая местность (светло-зеленый растр или редкая вертикальная штриховка) – от 25 до 67 % (в среднем около 50 %).

Труднопроходимая местность (зеленый растр или частая вертикальная штриховка) – от 67 до 400 % (в среднем более 200 %, но так как особо труднопроходимые участки встречаются редко, для расчетов примем удлинение равным 100 %).

Непроходимые участки – из расчетов исключаются, планируются обходные варианты.

Заболоченный грунт («белый» лес, открытое и полуоткрытое пространство) – в среднем 50 %. Болото («белый» лес, открытое и полуоткрытое пространство) – в среднем 100 %.

При наложении растров и штриховок проходимости на площади болот происходит суммирование удлинений, и их значения достигают 100, 150 и 200 процентов соответственно. То есть каждые 100 метров бега по болоту, покрытому труднопроходимым лесом, по времени приблизительно соответствуют 300 метрам бега по дороге.

На практике это означает следующее:

В чистом лесу обходными вариантами по дорогам и тропам следует пользоваться при обходном коэффициенте до 1,15-1,2. На «светло-зеленых» участках – при обходе с коэффициентом до 1,5, а на «зеленых» (вторая градация проходимости) – до 2 и более.

Умение определять «на глаз» значения коэффициентов обхода можно отрабатывать даже при тренировках в помещении или во время теоретических занятий. Особую роль этот навык играет в лыжном ориентировании и в велоориентировании, где сравнение длин вариантов по линейным ориентирам играет решающую роль при выборе варианта.

9

1.2. Влияние рельефа на скорость бега

Рельеф местности оказывает серьезное влияние на скорость бега. Бежать в гору заметно труднее, чем по ровному месту. Скорость бега в подъем в значительной мере зависит от развиваемого усилия. Не секрет, что ориентировщик зачастую ускоряется при преодолении подъемов, особенно коротких и крутых, чтобы избежать значительных потерь времени. Однако постоянно бежать с интенсивностью, существенно превышающей среднедистанционную, невозможно физически, поэтому расчеты производят исходя из того, что во время прохождения дистанции интенсивность бега примерно постоянная.

Подъемы снижают скорость движения, чем круче подъем, тем ниже скорость. Зависимость скорости бега в подъем от его крутизны имеет нелинейный характер. Выразим крутизну подъема как процент отношения набора высоты к горизонтальной составляющей длины подъема. Например, при наборе высоты 30 м на подъеме длиной 600 м его крутизна составит 5 %. Удлинение при беге в такой подъем составляет 26 % (о том, как это рассчитать, вы узнаете далее), что соответствует в нашем случае 600 х 0,26 = 156 м, Эквивалентная длина составит 756 м. Это значит, что такой подъем будет пройден с той же скоростью, что и отрезок по равнине длиной 756 м. В дальнейшем при расчетах мы будем округлять результаты до 5 м.

На основании проведенных экспериментов в лаборатории на бегущей дорожке и проверки результатов с помощью многочисленных тестов на местности была получена следующая формула:

к = 4х + 0,25х2,

(1)

где к – коэффициент удлинения в процентах,

а х – крутизна склона

(также в процентах).

В нашем случае при х = 5, к = 4 х 5 + 0.25 х 25 = 26,25 % или округленно

26 %.

Зависимость нелинейная, при этом линейный член данного уравнения отражает рост энергозатрат при беге в гору, а появление квадратичного члена связано с тем, что бег по наклонной плоскости менее удобен, чем бег по ровному месту. На величину, равную значению квадратичного члена снижается скорость бега не только в гору, но и на спусках, а также при траверсах.

При беге вниз по склону энергетическая составляющая имеет

10

отрицательный знак, что вполне объяснимо – под гору бежать легче, чем по равнине. Однако, коэффициент при линейном члене уравнения значительно ниже, так как наш мышечно-связочный аппарат не позволяет переводить потенциальную энергию в кинетическую со 100 % КПД. Эмпирическим путем была получена следующая формула при беге под гору:

к = – 2х + 0,25х2.

(2)

Несложные расчеты показывают, что коэффициент удлинения при малой крутизне имеет отрицательные значения (то есть, скорость бега возрастает), затем достигает минимума при 4 % спуске, затем начинает возрастать и достигает нулевого значения при спуске крутизной 8 %, Далее он приобретает положительные значения, что означает, что спуски крутизной более 8 % не увеличивают, а снижают скорость по сравнению с бегом по равнине.

Очень часто на перегонах встречаются не только подъемы, но и спуски, траверсы, при этом длина и крутизна их различна. Приблизительная формула подсчета коэффициента удлинения дистанции по фактору «рельеф» выглядит

следующим образом:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к = 4х – 2у + 0,25(х + у)2 или к = 4(х – 0.5у) + 0,25(х + у)2,

 

 

 

(3)

 

где х – отношение суммы подъемов к длине перегона, а у – отношение

суммы спусков к длине перегона.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для удобства расчетов приведем таблицу 1 удлинений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

Значения относительных удлинений при беге по пересеченной местности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя крутизна спусков в %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

 

14

16

18

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

-2

-3

-4

-4

-4

-3

-2

0

2

5

12

 

21

32

45

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4

3

2

2

2

3

4

6

8

11

14

22

 

32

44

58

74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

2

9

8

8

8

9

10

12

14

17

20

24

33

 

44

57

72

89

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

14

14

14

15

16

18

20

23

26

30

34

44

 

56

70

86

104

в

 

подъемов

4

20

20

21

22

24

26

29

32

36

40

45

56

 

69

84

101

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

33

34

36

38

41

44

48

52

57

62

68

81

 

96

113

132

153

 

5

26

27

28

30

32

35

38

42

46

51

56

68

 

82

98

116

136

крутизна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

40

42

44

47

50

54

58

63

68

74

80

94

 

110

128

148

170

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

48

50

53

56

60

64

69

74

80

86

93

108

 

125

144

165

188

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя

9

56

59

62

66

70

75

80

86

92

99

106

122

 

140

160

182

206

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

65

68

72

76

81

86

92

98

105

112

120

137

 

156

177

200

225

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

84

88

93

98

104

110

117

124

132

140

149

168

 

189

212

237

264

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

105

110

116

122

129

136

144

152

161

170

180

201

 

224

249

276

305

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

128

134

141

148

156

164

173

182

192

202

213

236

 

261

288

317

348

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

153

160

168

176

185

194

204

214

225

236

248

273

 

300

329

360

393

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

180

188

197

206

216

226

237

248

260

272

285

312

 

341

372

405

440

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для оценки влияния рельефа на «удлинение» дистанции необходимо