Диск на котором крутятся как называется: Как называется диск для талии. Упражнения на диске здоровья для похудения

Крутящийся диск тренажер для похудения, упражнения на диске тарелке для фитнеса грация, крутящийся напольный спортивный круг здоровье

Диск здоровья – эффективный, небольшой домашний тренажер для моделирования фигуры и снижения лишнего веса, хорошо известный с прошлого столетия. Это два скрепленных между собой диска, верхний вращается относительно нижнего на подшипнике. За последнее время принцип работы тренажера не изменился, но разработан целый комплекс упражнений и добавлены новые функции.

В статье мы подробно разберем, что же такое диск здоровья, какая от него польза, каких результатов можно добиться в процессе тренировок. Подскажем, как правильно заниматься на тарелке и предложим эффективные упражнения для похудения на диске здоровья.

Что это такое?

Этот тренажер состоит из двух скрепленных дисков, конструкция позволяет выполнять вращательные движения, которые стимулируют похудение, улучшение жизненного тонуса, эффективную коррекцию фигуры. Диск здоровье можно смело назвать компактным и универсальным тренажером, занятия на котором доступны дома, в парке, в командировках, в офисе. Возрастных и весовых ограничений для тренировок на грации нет. Это незаменимое оборудование для людей, которые в силу своей профессии ведут сидячий образ жизни.

Благотворное влияние на физическое состояние и внешний вид, похудение, подтянутые мышцы – вот эффект которые дает диск здоровья, а еще:

  • развивает вестибулярный аппарат и улучшает координацию движения;
  • подтягивает бедра, ягодицы, формирует тонкую талию, стимулирует похудение, развивает прямые и косые мышцы пресса;
  • повышает подвижность и гибкость тела, благотворно влияет на позвоночник;
  • за счет массажа внутренних органов улучшает моторику кишечника;
  • способствует хорошему кровообращению и повышает тонус организма.
Пример классической модели

Диск здоровья – это мини-фитнес зал у вас дома, всего несколько несложных упражнений в комплексе дают ощутимый результат: похудение, стройная фигура, подтянутые мышцы и заряд бодрости.

Существующие виды

Тренажер грация для похудения изготавливают из металла и пластика, стандартный диаметр 260-300 мм. Самый простой диск здоровье, это тренажер с рифленой поверхностью, она обеспечивает точечный массаж стоп, чем оказывает благотворительный оздоравливающий эффект. Дополнительная стимуляция важных акупунктурных точек заметно улучшает тонус и работу организма в целом, обеспечивает накопление жизненных сил.

Помимо массажных элементов диск здоровье может быть оснащен магнитными элементами. Добавление функций в тренажер для здоровья и похудения позволят повысить эффективность занятий. Система редкоземельных магнитов, которая встроена в верхний круг, помимо массажа, воздействует и на биологически активные участки стоп. Магнитотерапия обладает целебными свойствами и обеспечивает расслабляющий эффект.

Чтобы тренировка была более эффективной целесообразно приобрести модель, оснащенную эспандерами для рук. Этот вид напольного тренажера отличается от классических моделей. Представляет собой одинарный или двойной диск, с боков которого прикреплены специальные эспандеры для силовых упражнений. Занятия на нем развивают плечевой пояс, подтягивают мышцы рук, груди, спины, и как следствие – похудение.

Виды тренажера с эспандерами

Тренажеры для похудения работают на подшипниковой системе и рассчитаны модели на разный вес. Для тех, кто ценит надежность, рекомендуется приобретать металлическую модель, онн выдерживает нагрузки более чем в 100 кг.

Индустрия спортивных товаров не стоит на месте, и сегодня в продаже можно найти тренажеры для похудения, оснащенные компьютером, который отслеживает состояние здоровья при тренировках. Это самый универсальный и безопасный тренажер, он дает возможность контролировать свое физическое состояние, снимает ограничения для занятий спортом для людей, имеющих некоторые проблемы с самочувствием.

Тренажер можно найти  в любом магазине спортивных товаров. Стоимость зависит от того, какую модель заходите приобрести, стоимость складывается из комплектации и бренда производителя, самая простая модель обойдется в 40-50$. Популярные модели: е271, медив 2, york, fitness, torneo.

Упражнения для похудения и моделирования тела

Чтобы упражнения на диске здоровье дали максимальный результат по похудению и коррекции фигуры, специалисты рекомендуют ежедневные, получасовые тренировки. Здесь следует учесть амплитуду вращения, важно совмещать занятия по похудению с силовыми нагрузками, что способствует укреплению мышц. Необходимо правильное питание, чтобы получить максимальный эффект.

Перед тем как выполнять упражнения, рекомендуется выпить 1-2 стакана воды, это поможет улучшить кровообращение. Устройство для здоровья и похудения следует расположить на нескользкой поверхности, лучше рядом с предметами мебели, чтобы можно было при необходимости облокотиться.

Чтобы избежать головокружение, не совершайте резких вращательных движений.

Нагрузка определяется самостоятельно, в зависимости от поставленной цели: просто размяться, похудеть, подтянуть формы, подкорректировать мышечную массу.

Комплексы упражнений

Одни программы на диске здоровья направлены на восстановления фигуры после родов, другие на похудение, на подтяжку бедер и ягодиц, на уменьшение размера талии, есть укрепляющие комплексы фитнеса, на проработку мышц торса, пресса и т.д. Здесь важно не пытаться объять необъятное, а определить для себя приоритеты, и выбрать требуемые упражнения. Результаты по похудению и моделированию тела будут заметны через месяц после каждодневных тренировок хотя бы по 15 минут.

На фото пример различных упражнений

Основные упражнения

Стоя на диске, руки положить на спинку стула. Ноги согнуть и повернуть вправо, туловище – влево и в другую сторону, оптимально 5 повторений. Исходное положение тоже, но руки, на уровне плеч, упереть ладошками в стену, повторить повороты. Следующее упражнение – руки вытянуть перед собой, крутимся влево и вправо, а руки отводим в противоположную сторону. Способствуют похудению и приобретению тонкой талии.

Ставим диск на стул, садимся, руки на колени. Переступаем стопами по 5 шажков влево и затем вправо. Далее, руки за голову, крутящиеся движения туловища, 6 повторений. Садимся правым боком к спинке стула, отталкиваемся сильно ногами, поворот на 180о, и в другую сторону.

Проработка мышц пресса

Возвращаем диск для здоровья и похудения на пол, одну ступню на тренажер, другая – на полу, руки на поясе. Делаем вращательные движения на диске стопой, 10 раз, меняем ногу и повторяем подход. Садимся на тренажер, сгибаем колени, руки на полу. Отталкиваемся, чтобы получился поворот в 360о. По 3 повторения в каждую сторону.

Встаем на диск для здоровья и похудения, ноги вместе, наклоняемся вперед, колени не сгибаем. Достаем кончиками пальцев пол, и перебираем 3 раза влево, 3 вправо. Выпрямляемся и повторяем упражнение. Занимаем упор лежа, ставим руки на круг. Влево 3 раза, вправо, перебираем ногами. Меняем исходное положение, теперь ноги на диск грация и перебираем руками.

Садимся на диск, руками упираемся сзади, ноги подгибаем к животу, перебираем руками и вращаемся из стороны в сторону. Выпрямляем ноги, держим на весу и повторяем упражнение. Прорабатываются все мышцы пресса, результат – похудение и тонкая талия.

Посмотрите, как выполнять базовые упражнения на видео, там показаны технические особенности и интенсивность тренировок для похудения.

[su_youtube url=”https://youtu.be/NVJavsTmz4w”]

Прорабатываем все тело и пресс

Кладем диск на пол, ставим ноги на массажные накладки, чуть сгибаем в коленях, поднимаем руки до плеч и двигаем бедрами влево/вправо.

Укрепление мышц бедер, пресса и спины

Зажимаем диск между руками, надавливаем с усилием с двух сторон, вращаем руками в противоположных направлениях.

Упражнение на создание рельефного торса и укрепления мышц груди и рук

Для следующего компресса потребуется два диска, встаем на них, ноги на ширине плеч. Начинаем вращать стопами внутрь и наружу.

Прорабатывается внутренняя часть бедра и нижняя часть туловища

Исходное положение как в предыдущем упражнении, руки сгибаем в локтях, чуть приседаем. Вращая диски, двигаем бедрами из стороны в сторону.

Пример комплекса для мышц пресса живота

Затем тоже самое, но бедрами вращаем, чтобы ноги пересекались крест на крест, амплитуда максимальная, сколько допускает растяжка. Упражнение моделирует фигуру и способствует интенсивному похудению.

Укрепляем заднюю часть туловища, руки, комплекс способствует похудению

Чтобы укрепить икроножные мышцы следует в той же позиции наклониться как можно больше вперед и двигать стопами внутрь и наружу.

Ложимся на пол, руки на диски и выполняем вращения ладонями. Внутрь – сгибаем локти, наружу – разгибаем.

Упражнение на мышцы рук, груди, шеи, пресса

Это далеко не весь спектр упражнений, который позволяет выполнить данный тренажер, диск можно назвать универсальным приспособлением для похудения и коррекции фигуры.

Эффективность диска для похудения

Диск для похудения эффективен лишь при условии его постоянного использования, в комплексе необходимо и правильное питание.

Хорошие успехи по коррекции фигуры и похудению у тех, кто занимается по полчаса каждый день. Особенно довольны женщины, которые регулярно тренируются, их отзывы свидетельствуют о том, что проблемная зона за 2 недели уходит на 40-50 мм. По статистике, за 20 минут интенсивных упражнений на тарелке сжигается около 400 килокаллорий.

В сети можно найти много примеров, когда, занимаясь дома, женщины и мужчины достигали потрясающих результатов, один из них на фото ниже. Такие значимые достижения в улучшении фигуры и снижении лишнего веса – это прекрасный стимул купить диск здоровья и начать работать над своим телом.

Фото-пример похудения и моделирования фигуры, до и после регулярных тренировок

Спортивный диск для вращения

Помните в совке был такой диск железный, он вращался, и можно было себя почувствовать балериной или фигуристкой? Я вот хорошо помню, но у меня лично такого не было, поэтому я мечтала что когда вырасту то куплю себе такой же. Мечты частично сбылись.

Он пластиковый и, судя по описанию товара, внутри небольшое количество металлических роликов.


Пластик ровный, твердый, под моим весом (60 кг) диск прогибается, но не ломается, просто хрустит под тяжестью но продолжает крутиться. Другое испытание было на знакомой, вес 44 кг, диск не хрустел, спокойно крутился.

Упаковка


Также китайцы на нем разместили пупырышки с магнитиками, которые хорошо массируют стопы, аж до мурашей на макушке, мне это в нем очень понравилось, по ощущениям соизмеримо с чесалкой для головы.

Картинка благотворного воздействия на органы человека с помощью магнитиков и пупырышек, но мне в это слабо верится.

Также на коробке написана инструкция, что перед упражнениями нужно выпить стакана два воды и так далее…


Вот что пишут китайцы в отзывах:

«С помощью простых упражнений на этом тренажере можно укрепить мышцы живота, талии, бедер и сжечь лишние калории. Всего за полчаса на круге можно избавиться от 250 килокалорий и разработать все крупные группы мышц.»

«Регулярные занятия на нем формируют правильную осанку, развивают координацию, укрепляют живот, улучшают кровообращение органов таза и брюшной полости.»

«Из набора упражнений на диске вращения выберите 3-4, наиболее подходящий для вас. Можно добавить с ними комплекс утренней гимнастики. Начните занятия с одним из выбранных упражнений, делая 15-20 поворотов налево-направо в течение минуты. Постепенно увеличивайте время выполнения упражнения и закончить его 2-3 минутами.»

Сами упражнения:

1. Стоя на диске, поворачивайте туловище вправо-влево, помогая руками.
2. То же самое, но держаться за что-нибудь неподвижное руками, это даст возможность увеличить амплитуду и скорость движений.
3. Сделать мостик: опереться руками на диск, ноги вместе и делать вращающийся мостик.
4. Присесть на корточки на диске и руками отталкиваться от пола и крутиться… как в детстве, пока не вырвет.

Диаметр диска 25 мм, размер моей ноги 39.

Видео

Плюсы и минусы:

+ качественно сделан, без изъянов
+ не воняет китайской пластмассой
+ довольно крепкий, не смотря на хруст подо мной, он продолжает вращаться
+ пупырышки отлично массируют стопы

— все-таки советский стальной диск был круче, а этот пластиковый такой игрушечный, хотя для этого он и покупался — забавы ради

Диски которые крутятся в обратную сторону – АвтоТоп

Занудно потрепавшись на тему выбора шин (кликать) , решил добавить и разлагольствование о выборе дисков (хотя, тема, в общем-то, известная, и где только ни «раскуренная»). Но… весенняя пора массово по-прежнему обостряет наше известное заболевание: острое желание на теплый сезон сделать колеса не только быстрыми, но и красивыми.
Понятное дело – когда на фоне весенней капели женщины вновь начали приковывать внимание оголившимися ножками, то на машину окружающие стали обращать внимание в первую очередь из-за сверкающих на солнце изящных дисков.

В наши дни большинство производителей автомобилей комплектуют свою продукцию в базовом исполнении стальными штампованными дисками. Легкосплавные же диски в основном предлагаются как опция за дополнительную плату. Однозначно, «железяки» проигрывают «легкосплавам» в главном критерии – в красоте. Их дизайн примитивен. Всем своим видом они демонстрируют свое строго утилитарное технологическое предназначение, как говорится, без изысков.
Однако, решив остановить свой выбор на каком-либо конкретном продукте, надо четко представлять – с чем имеешь дело.
Итак, две категории колесных дисков: стальные и легкосплавные.

Их минусы: невысокая точность изготовления, слабая коррозийная стойкость (особенно у изделий, покрытых эмалью или обработанных электрофорезом) и, конечно же, примитивный дизайн.
Но зато у стальных дисков есть и немаловажные плюсы: невысокая цена, достаточно высокая прочность (при ударе такие диски не трескаются, а мнутся, что является их основным достоинством) и возможность восстановления даже в случае сильного повреждения (такие диски нетрудно отрихтовать или заново прокатать).

Легкосплавные диски во многом превосходят стальные. Они имеют довольно высокую точность изготовления – это раз. Поскольку легкие сплавы обладают хорошей теплопроводностью, то изделия из этих материалов обеспечивают лучшее охлаждение тормозных дисков и суппортов – это два. И в-третьих, создавая подобный продукт, дизайнер имеет гораздо больше свободы для претворения в жизнь собственного взгляда на стильность и красоту.
Но главное же качество «легкосплавов» – легкость. Вес подобных дисков, на 15-30% легче, чем у аналогичных стальных. Благодаря этому, неподрессоренная масса становится меньше, что благоприятно сказывается на работе подвески. К примеру, имея за счет уменьшения веса меньший момент инерции, колесо быстрее реагирует на возвратные действия амортизаторов, тем самым быстрее восстанавливает контакт с дорогой.
Это положительные свойства, присущие всей группе в целом. Однако, рассматривая «легкосплавы» более детально, необходимо их все-таки дифференцировать.

При всех плюсах, которые дают им применение легких, как правило, алюминиевых сплавов, литые диски имеют и ряд недостатков, главный из которых – хрупкость изделия. Дело в том, что литые диски имеют зернистую внутреннюю структуру металла, и при долгой езде по разбитым дорогам на детали появляются микротрещины, которые однажды (причем в самый неподходящий момент) могут вылиться в большую проблему на дороге. При сильном же ударе литой диск может просто расколоться. А потому заметьте, «литье» легче «железяк» не намного, поскольку для того, чтобы обеспечить прочность, этим дискам приходится увеличивать толщину стенок, а это приводит к тому, что диск становится тяжелее. Причем, чем больше такой диск имеет конструктивных и дизайнерских элементов, тем он, естесственно, тяжелее. Порой доходит до того, что красивые литые диски оказываются даже тяжелее «железяк», что, в общем-то, нивелирует смысл их установки в плане улучшения ходовых характеристик и улучшает лишь эстетическую составляющую авто.

Процесс изготовления кованых дисков использует технологию горячей объемной штамповки, называемой иначе ковкой.
Кованые диски практичнее и прочнее литых — это их главное достоинство. Они выдерживают большие нагрузки. При сильных ударах кованый диск не мнется и не трескается, так как в диске отсутствуют скрытые раковины и поры как у литого диска. А если по такому диску будет допущен удар, по силе превышающий предел прочности, он всего лишь погнется, но не сломается.
Кованые очень легкие (на 15-25% легче литых). Например, если штампованный диск Audi A6 весит 8,3 кг, а литой алюминиевый – 7 кг, то кованый — всего 5,8 кг.
Однако «ковка» дороже «литья». На стоимость этих запчастей влияет сложная технология изготовления. Потому-то эта группа продуктов до сих пор не вытеснила с рынка всех остальных.

Литые и кованые диски из магниевых сплавов

Данные изделия можно выделить в отдельную подгруппу товаров, так как это несколько «другой коленкор».
Магниевые диски легче и прочнее, чем диски из алюминиевых сплавов. Тем не менее, они не нашли широкого применения. Виной этому – низкая коррозионная стойкость. При любом контакте со сталью образовавшаяся химическая пара «магний-железо» приводит к ускорению процесса разрушения диска. Даже стальные балансировочные грузики не рекомендуется ставить на такие диски. А ведь надеваются они на железные узлы автомобиля и прикручиваются совсем не пластмассовыми болтами.
Конечно, производители делают все, чтобы защитить диски от вредного воздействия окружающей среды: покрывают специальными защитными лаками, красками, полимером. И все это, в конечном счете, сказывается на их стоимости.

Некоторые фирмы, учтя плюсы и минусы обеих групп легкосплавных дисков, выпускают их комбинированные варианты, где центральная часть со «спицами» выполнена по технологии литья, а обод – кованый. Обе части соединяются друг с другом посредством винтов. Иногда, чтобы подчеркнуть особенность составной конструкции, производитель специально придает ободу несколько другой цветовой оттенок. Между прочим, такие диски пользуются хорошим спросом у любителей гонок за удобоваримый вес, крепкость и удобство конструкции – ведь в случае сильного удара кованый обод можно открутить и выправить (или заменить).

Оптическая иллюзия вращения автомобильных колес.

Иногда во время движения автомобиля создается ощущение, что колеса находятся в неподвижном состоянии или даже вращаются в обратную сторону. Почему так происходит? Давайте разберемся в принципах красивой оптической иллюзии, которую мы часто видим на дороге.

Мы наверняка не раз видели на дороге, по телевизору, в Интернете как колеса автомобиля вращаются вопреки законам физики. То есть колеса вращаются в обратную сторону, несмотря на движение машины в другую сторону. Возможно, эта иллюзия озадачила вас. Самое удивительное, что когда автомобиль трогается с места, сначала вращение колес может казаться нормальным и естественным. То есть вращение колес происходит в правильном направлении. Однако, как только вращение колес достигает определенной скорости, спицы, лучи колесных дисков иногда начинают двигаться в другую сторону или даже перестают вращаться. Что же происходит?

Эта иллюзия демонстрирует, как работает наша функция зрения и как мозг может интерпретировать и обрабатывать информацию, получаемую с органов зрения. Наши глаза способны работать на частоте 200 кадров в секунду при обработке нормального статичного изображения. Но когда дело доходит до фиксации и обнаружения движения, то согласно исследованиям установлено, что зрительная система человека может обнаруживать изменение в движении (например вращение колеса) только со скоростью 13 кадров в секунду.

Хотя, как мы уже сказали, наши глаза и мозг могут обрабатывать информацию с большей частотой кадров. Но информацию о движении объекта мозг может обрабатывать только со скоростью 10-15 кадров в секунду. Хотя установлено что эта скорость обработки информации нашим мозгом с органов зрения может быть увеличена с помощью специальных тренировок.

И так давайте на примере вращения колеса подробнее узнаем, как работает наше зрение и как обрабатывает информацию наш мозг. Предположим, что автомобильное колесо имеет четыре спицы или четыре луча колесного диска, расположенные под углом 90 градусов друг к другу. Представим, что один луч повернут на 12 часов (если представить колесный диск в виде циферблата часов). Теперь представим вращение колеса по часовой стрелке.

Если колесо на небольшой скорости будет двигаться вперед, то луч, расположенный на положении 12 часов переместиться на положение 2 часа. В этом положении наш мозг будет обрабатывать информацию, полученную от органов зрения как отдельный кадр. В этом случае мы будем видеть не отдельные кадры, а непрерывную картинку движения колеса в обычную сторону при движении автомобиля вперед.

Однако если колесо будет вращаться с большой скоростью, то наш мозг будет не успевать обрабатывать каждый кадр получаемой информации о вращении колесного диска. То есть, интервал вращения спиц или лучей колесного диска, расположенных под углом 90 градусов будут попадать на три, шесть, девять и 12 часов в тот момент, когда наш мозг не будет успевать обрабатывать предыдущие кадры. В итоге при определенной скорости вращения колес нам может показаться, что колесные диски остановились, несмотря на движение машины.

То есть, наш мозг, запомнив первоначальное положение колесных спиц или лучей из-за низкой скорости обработки информации (в среднем 13 кадров в секунду), не успевая обрабатывать каждый кадр, будет думать, что колесо стоит на месте.

При увеличении скорости вращения колес, начинает появляться обратный эффект неэффективности обработки визуальной информации нашим мозгом, который заключается в том, что нашему мозгу будет казаться, что центральная спица или луч колесного диска, расположенный ранее на положении 12 часов, после каждого круга вращения будет смещаться против часовой стрелки на 1 час назад, то есть на 11 часов. В итоге после обработки информации наш мозг будет ошибочно думать, что колесо вращается в обратном направлении.

Вот почему, несмотря на движение вперед, наш мозг будет интерпретировать движение колес на определенной скорости в обратную сторону. Все дело в нехватке скорости обработки зрительной информации.

То же самое происходит и при просмотре видео по телевизору или в Интернете, на котором снято движение автомобиля со скоростью 50 кадров в секунду. В идеале мы видим правильное вращение колес на таком видеоролике при скорости полного оборота вращения колеса меньше 1/50 в секунду. Как только скорость вращения колеса сравняется со скоростью работы камеры или станет выше, то камера снимающая ролик будет не успевать фиксировать полное вращение колесных спиц и лучей и нам будет казаться, либо что вращение колеса прекратилось, либо колесо, несмотря на движение машины вперед, начало вращаться в обратную сторону.

Также аналогичный эффект вы можете увидеть при работающих лопастях вертолета или при движении пропеллеров авиадвигателей.

Видео с машиной, проезжающей по дороге, вселило хаос и смуту в души пользователей Reddit. Во время просмотра ролика зрителям кажется, будто колёса и диски автомобиля стоят на месте, заставляя поверить в чёрную магию. Хотя дело в простом зрительном эффекте.

Видео с машиной, которая едет очень странным образом, опубликовал на Reddit пользователь Morty_Goldman. Короткий ролик вызывает как минимум недоумение, ведь шины и диски, в отличие от авто, остаются неподвижны.

Реддитор пояснил, что всё дело в дисках машины. Но другим от такого короткого объяснения легче не стало.

Мне от такого немного не по себе.

В конце концов, пользователи разделились на два лагеря. Первая половина решила, что водитель автомобиля в большой опасности, ведь его авто неконтролируемо катится с холма. Всё, что остаётся человеку в такой ситуации — крутить руль и надеяться на спасение.

Я, кажется, понял, что происходит. Это похоже на припаркованный автомобиль, скользящий вниз по склону.

Я отказываюсь верить, что автомобиль просто не катится по какой-то скользкой поверхности.

Другая часть была убеждена — перед ними очередная иллюзия. Однако никто из юзеров не решился объяснить, в чём тут дело.

Озадаченный Medialeaks провёл собственное исследование и выяснил, что стремительно летящая на неподвижных колёсах машина — явление не редкое. Как пишет издание «Вокруг света», оно обусловлено стробоскопическим эффектом — зрительной иллюзией, которая возникает из-за инерции зрения и которую зачастую можно встретить в кино.

Кинолента запечатлевает действительность лишь в отдельные моменты при скорости 24 изображения в секунду. Если в промежутке между кадрами колеса делают один или несколько полных оборотов, то стороннему наблюдателю будет казаться, что они стоят на месте.

И автолюбители часто пытаются снять подобное видео.

При этом если колёса будут вращаться быстрее частоты кадров, зрителю будет казаться, что они движутся медленнее, чем автомобиль. А если будут немного не дотягивать до скорости камеры, то человек увидит, как колёса крутятся назад.

При движении машин на малой скорости такой эффект зачастую не возникает, но видео с Reddit — случай особый. Как указал автор поста, на автомобиле установлены особые (балансирующие или быстро вращающиеся) диски, отчего они либо не двигаются, либо камера из-за частоты кадров просто не фиксирует их перемещение.

Незадолго до странного автомобиля пользователи Reddit восхищались и ужасались меховым зеркалом. Хотя оно было сделано из пушистых шариков, это не мешало ему отражать человека. Но получавшиеся фигуры вернули в соцсеть времена веры в магию.

Похожее недоумение у людей вызывает одна из новых версий игры DOOM. Её не смогут пройти те, кто не умеет расслаблять своё зрение, потому что каждый кадр состоит из стереограмм.

HDD против SSD в ноутбуках

часть 2: сравнение в реальных приложениях

Вступление

Итак, в первой части мы сравнивали производительность жестких дисков и твердотельных накопителей SSD. Напомню, в синтетических приложениях SSD оказался существенно быстрее. Однако теоретическое преимущество отнюдь не всегда проявляется на практике. В этой части мы посмотрим, насколько SSD быстрее в повседневной работе и, самое главное — стоит ли стремиться заменить свой жесткий диск на новомодный накопитель.

Сравнение производительности чистой и рабочей систем

Однако раз уж речь зашла о «реальной» жизни, то начнем мы с одного интересного аспекта, а именно — сравнения производительности чистой системы и системы с большим количеством установленных программ. Ведь не секрет, что свежепоставленная система без установленных программ всегда работает очень быстро, и тесты снимаются именно на таких системах. Но работаем мы совсем на других системах: в которых открыто много приложений, есть резидентные программы и модули, да и сама работы ОС далека от идеала. Я попробовал смоделировать такую систему и сравнить, насколько в ней производительность участников тестирования будет хуже.

Для сравнения брались результаты из предварительного прогона, когда я определял, какие приложения ставить и как снимать тесты. Поэтому система получилась немножко другая по составу ПО, соответственно, результаты тестов могут немного отличаться от приведенных ниже, в основном тестировании. Замеры проводились на диске Seagate 5400.6.

Напомню, как получались цифры. При старте замерялось время от включения ноутбука (т.е. в него включалось время теста BIOS, это время всегда 4 секунды) до моментов, когда возникает голубой экран приветствия, появляется рабочий стол, исчезают песочные часы рядом с курсором и, наконец, время, когда система перестает активно работать с жестким диском. Поэтому в результатах указывается четыре числа.

При выходе из спящего режима мы замеряли время со старта системы до появления надписи Welcome и окна с изображением иконки пользователя, а завершали замер, когда система переставала активно работать с жестким диском.

При уходе в спящий режим и выключении все просто — замеряется время от нажатия кнопки на экране до момента, когда ноутбук отключается (гаснут индикаторы).

Тест проводился в следующем порядке — система включается, потом вводится в спящий режим, выводится из него и выключается. Это проделывалось два-три раза и потом еще два прохода после снятия других тестов.

Разброс данных был везде, причем несколько странный. Так, например, при замере времени ухода в спящий режим в первый раз он был 13 секунд, далее — порядка 10-11. Как правило, время других для замеров тоже немножко падало, например, запуск в первый раз — 1.03, второй и далее — 57 секунд. Кстати, в случаях, когда результаты нестабильны, я старался привести наиболее отличающуюся цифру в скобках. Подчеркну, это наиболее отличающиеся от средних результаты.

Также напомню (я уже говорил об этом в первой части), что Windows 7 лучше оптимизирована в части работы с жестким диском. После того, как появляется рабочий стол, с системой можно работать, хотя она продолжает загружать данные с диска. ХР в подобной ситуации практически неуправляема, «семерка» же адекватно реагирует на команды, хотя исполняет их чуть дольше. То же и с выходом из спящего режима: хотя система продолжает долго работать с диском, все равно ей уже можно пользоваться.  

Запуск, выключение системы, а также уход и выход из спящего режима

Итак, посмотрим, насколько изменится производительность системы после того, как в нее поставлено большое количество приложений, в т.ч. приложений, имеющих резидентные модули (антивирус, ПО Nokia и т.д.). Между прочим, от них существенно потяжелел раздел — примерно с 17 ГБ (чистая Windows 7) до 32.5 ГБ.

 Чистая системаСистема с приложениями
Старт33-43-51-57 с36-51-1,00-1,55 с
Уход в гибернацию17 с36 с
Выход из гибернации18,5-19,5-55 с23-26 с — больше 3 мин.
Завершение работы10,5 с31 с

Старт стал медленнее в среднем на 10 секунд, однако диск крутится еще очень долго — две минуты вместо одной. Семерка умеет оптимизировать процесс загрузки в отличие от ХР, которая пытается загрузить «все и сразу» и сходит с ума (это как раз хрестоматийный случай, когда диск работает, но трансфер данных с него минимален).

Уход в гибернейт прогнозируемо дольше: ведь достаточно много программ, которые я поставил, используют разные агенты и резидентные модули, плюс, наверняка просто захламляют систему. Тем не менее, разница внушительная — система засыпает вдвое дольше. Завершение работы тоже стало дольше — ведь надо послать всем резидентным программам команду на закрытие и дождаться ответа. Хочу обратить внимание, что во время закрытия программ не появлялось окно, что система не может остановить ту или иную программу, все закрывалось само. На мой взгляд, эта разница критична, т.к. все это время вам приходится ждать, пока система закончит работу, чтобы собрать ноутбук. 10 секунд — это встать и собрать остальные вещи, 31 — встать, собраться и подождать двадцать секунд.

Таким образом, чистая система выполняет основные действия где-то вдвое быстрее, чем рабочая. Особенно заметна разница, когда ставишь систему «с нуля», а потом сверху ставишь на нее приложения. По моим ощущениям, различного рода оптимизации (дефрагментации, перенесение данных в начало диска и пр.) слегка помогают, но существенной разницы добиться сложно. Есть и более радикальный способ: вручную запрещать старт некоторых программ и модулей операционной системы, тогда время загрузки сократится.

Скорость копирования файлов

Перенос и копирование файлов — это, пожалуй, одна из основных задач, где явно видно, насколько быстр тот или иной диск. К тому же, одна из наиболее заметных: тут чаще всего пользователь сидит перед ноутбуком и ждет, когда же копирование будет завершено.  Кроме того, по этим цифрам можно косвенно оценить скорость загрузки программ. Данные взяты из основных тестов диска Seagate 5400.6.Здесь и далее C и D означает разделы на диске.

 Чистая системаРабочая система
Фильм D-C27 (25,28) с26 с
Фильм C-D31 с28 (24 и 32) с
Документы D-C1 мин 00 с (52, 1,06)1 мин 22 с
Документы C-D1 мин 02 с (58, 1,04)1 мин 40 с (1,36, 1,44)
Архивы D-C27 (25, 30) с35 с
Архивы C-D28 (26, 29) с42 с
Копир. 4,7 ГБ3 мин 23 с3 мин 31 с
Разархивирование2 мин 10 с (2,04, 2,18)2 мин 17 с (3,08)
Стирание с С12 мин 33 с44 мин 15 с
Стирание с D21 мин 31 с42 мин (16 м 41 с)

Напомню, что в рабочей системе запущены резидентные программы, в том числе антивирус. Фильм (единый файл) скопировался почти  точно так же, при копировании архивов уже заметна разница, для документов разница еще более заметна. Причем на рабочей системе появилась разница, откуда и куда копируются файлы, она заметна также для всех схем. Выводов насчет процесса разархивирования пока делать не будем, т.к. очень большой разброс на рабочей системе.

Наконец, очень странная и непонятная ситуация со стиранием файлов. В данной ситуации мне сложно делать выводы, ниже мы посмотрим на результаты других участников. Причем ситуация повторялась, но с непонятными вывертами, иногда стирание занимало 20 минут, иногда 30. Проводник стирает все быстро, за секунды.

Сравнение жестких дисков и SSD в выполнении рабочих задач

Ну что же, давайте посмотрим, как себя ведут в реальных приложениях участники нашего тестирования, и удастся ли SSD сохранить свое преимущество над накопителями на жестких дисках.

Создание и развертывание образа диска

В качестве первого теста я не удержался и взял то, чем мне пришлось заниматься при тестировании — создание и разворачивание архивных образов раздела диска. Тест выполняется вне операционной системы, плюс еще архивация… В общем, посмотрим, кто тут быстрее.

 SSD Corsair X128HDD 7200.2HDD 5400.6
Чистая: развертывание5 мин 59 с15 мин 20 с15 мин 30 с
Чистая: архивация6 мин 36 с12 мин 24 с15 мин 44 с
Рабочая: развертывание10 мин 14 с21 мин 26 с21 мин 06 с
Рабочая: архивация11 мин 45 с21 мин 08 с28 мин 40 с

7200. 2 немного быстрее, чем 5400.6, значительно вырываясь вперед почему-то при архивации. SSD в два раза и более быстрее, чем жесткие диски. Особенно хорошо ему дается развертывание чистой системы, тут он почти втрое быстрее.

Запуск, выключение системы, а также уход и выход из спящего режима

Теперь посмотрим, сколько времени уходит на старты и выключения операционной системы на различных носителях. Многие почему-то считают самым важным показателем время старта системы. Мне кажется, это пережитки времен, когда люди работали в офисе за стационарными компьютерами и выключали их на ночь (впрочем, эта практика распространена и сейчас). Действительно, ждущие и спящие режимы в этом случае не нужны, скорость выключения неважна, ведь запустив процесс выключения можно уходить домой. Остается только время загрузки, т.к. придя на работу и запустив компьютер, приходится ждать, пока можно будет разложить пасьянс.

Когда речь идет о ноутбуках, причем именно о работе с ними, дело обстоит немного по-другому. Я лично выключаю ноутбук где-то раз в две недели, когда система от постоянных усыплений и гибернаций начинает плохо себя вести. Да и то, чаще не «я перезагрузил ноутбук», а «ноутбук перезагрузился» (и прощай данные из запущенных приложений). Во всех остальных случаях я перевожу ноутбук в ждущий режим (когда он работает от сети) или в спящий (если работает от батареи, чтобы попусту ее не тратить). Соответственно, для меня важнее время входа в спящий режим и выхода из него. К тому же, у этого режима два важных преимущества перед выключением: во-первых, система стартует намного быстрее, во-вторых, все нужные приложения уже открыты, и работа стоит ровно на том месте, где ты закончил в прошлый раз. Это очень удобно и экономит значительно больше времени, чем переход с жестких дисков на SSD.

Впрочем, у нас статья как раз об их сравнении, этим и займемся. Для начала сравним, как тут стартовала чистая система.

Чистая система SSD Corsair X128HDD 7200. 2HDD 5400.6
Cтарт22-24-24 (21-53-53) с32-43-53 (±2) с42-50-57 с
Уход в гиб.13 с18 с17 с
Выход из гиб17 (от 15 до 22) с19-21-44(1,06) с20-21-55 с
Завершение работы8 (6-9) с14 с12 с

При старте системы SSD значительно быстрее. Причем, как я уже отмечал, индикатор обращения к диску горит не все время (в отличие от HDD), т.е. не SSD является узким местом, система тратит какое-то время, чтобы «переварить» данные. В первый раз у него случился провал по неизвестным причинам, в остальные разы система стартовала за одно и то же время — 24 секунды. SSD быстрее и в остальных дисциплинах, где-то существенно, где-то не очень, если считать, что на треть — это «не очень».

В борьбе дисков наконец-то немного вырвался вперед 7200.2. Как видите, с ним система будет запускаться и выходить из гибернации чуть-чуть быстрее. Причем преимущество стабильное, хоть и небольшое — вы сэкономите 2-4 секунды.

Посмотрим, что получится, если использовать рабочую систему.

Рабочая системаSSD Corsair X128HDD 7200.2HDD 5400.6
Старт26-30-54 с33-50-2.06 с35-50-1.50 с
Уход в гиб.24 с37 (30, 38,39) с36 (45) с
Выход из гиб18-20-1 мин — долго21-28-долго20-24-долго
Завершение работы19 с23 (22, 17, 28) с22,5 с

Сразу оговорюсь, что значит «долго» — это больше двух с  половиной минут. По ощущениям, в разных случаях это время составляло где-то от трех с половиной до пяти минут. Но на работу активность диска почти не влияет.

Жесткие диски идут очень близко, разницы в работе невозможно заметить. Вполне возможно, новый жесткий диск на 7200 оборотов даст чуть лучшие результаты, но насколько? Секунду? При этом разброс результатов достигал иногда 5-6 секунд. Т.е., как видите, на рабочей системе разница в производительности диска нивелируется. Возможно, она проявится в каких-то специфических задачах (говорят, в некоторых случаях кодирования видео диск очень важен), но при выполнении стандартных задач разница именно по цифрам незначительна.

SSD запускается быстро, в гибернацию уходит быстро (плюс, что немаловажно, в то время, когда система пишет данные для ухода в гибернет, ноутбук уже можно собирать в сумку, не надо ждать), выходит… по цифрам не намного быстрее, но мне все равно показалось, что с ним система работает  пошустрее. Плюс, если жесткий диск крутится постоянно и аж слышен хруст от работы, то с SSD данные считывают порциями и с паузами. Выключение системы везде примерно одинаково, но я думаю, что этот процесс просто не настолько зависит от дисковой подсистемы.

Сведем все данные в единую таблицу. Для каждого накопителя первая колонка — чистая система, вторая — рабочая.

 SSD Corsair X128HDD 7200. 2HDD 5400.6
Старт22-24-24 (21-53-53)26-30-5432-43-53 (±2)33-50-2,0642-50-5735-50-1,50
Уход в гибернацию13241837 (30, 38, 39)1736 (45)
Выход из гибернации17 (от 15 до 22)18-20-1м+19-21-44(1,06)21-28-долго20-21-5520-24-долго
Завершение работы8 (6-9)191423 (22, 17, 28)1222,5

Везде время увеличилось примерно вдвое. Причем именно вдвое — независимо от того, маленькая или большая исходная величина. Следовательно, если вы хотите получить максимально быструю систему, то надо не только апгрейдить накопители, но и уделять внимание оптимизации самой системы, а главное — отбирать приложения, которые будут работать. Это гораздо дешевле и также способно принести неплохие дивиденды.

Тесты на копирование файлов

Ну что же, перейдем к самым, на мой взгляд, интересным тестам — тестам на копирование данных. Эти тесты нам интересны по двум причинам: во-первых, это именно тот случай, когда скорость дисковой подсистемы определяет затрачиваемое время, а во-вторых,  по этим данным косвенно можно определить, как быстро будут запускаться приложения и открываться файлы: ведь это тоже операции чтения с диска. По ним можно оценить  скорость работы дисков и SSD в ежедневном режиме, когда они, например, запускают приложение или открывают файл.

Напомню, файлы копировались с одной партиции диска на другую, т.е. диск и читал, и писал данные.

 SSD Corsair X128HDD 7200.2HDD 5400.6
Фильм D-C9 (7, 11) с35 (32, 42) с26 с
Фильм C-D7 с25 (25, 30) с28 (24 и 32) с
Документы D-C26 (24, 30) с1 мин 19 с1 мин 22 с
Документы C-D28 (23, 30) с1 мин 40 с1 мин 40 с (1,36, 1,44)
Архивы D-C8 (7, 11) с32 с35 с
Архивы C-D14 (12, 16) с28 с42 с
Копирование 4,7 ГБ1 мин 20 с (1,14, 1,31)4 мин 41 с*3 мин 31 с
Разархивирование1 мин 20 с (1,01-1,55)3 мин 45 с **2 мин 17 с (3,08)
Стирание с С24*** сн/д44 мин 15 с***
Стирание с D21*** с5 мин 06 с***42 мин (16 мин 41 с)**

*Это с D на C. C на D копируется за 3,45
**Это на C. На D разархивируется за 5,11.
*** проводник стирает все за секунду-две

Честно, не знаю, почему получились такие цифры при стирании файлов на 5400.6. Причем, результаты скачут очень существенно. У меня есть мысль, что виновато ПО (например, антивирус), но, с другой стороны, система-то идентичная для всех накопителей. Также я не смог объяснить, почему у 7200.2 копирование быстрее с С на D, а у 5400.6 — наоборот. Наконец, непонятно, почему такая разница в копировании архивов у SSD.

В целом, видно, что у всех накопителей скорость зависит от размера файлов, хотя у SSD разницы между фильмом и набором архивов почти нет (только проявилась странная зависимость от того, куда копируется). Чем ближе процесс чтения и записи к линейному, тем выше скорость. В абсолютных цифрах накопитель SSD лидирует с большим отрывом: речь идет чаще всего о трех-четырехкратном превосходстве. Все, что называется, «летает». В самой сложной категории, наборе документов, отрыв еще более значителен.

Кстати, раз уж речь зашла о сравнении, обратите внимание, что копирует большой объем 5400.6 сильно быстрее, чуть ли не на минуту. Да и разархивирование у него происходит в среднем быстрее (хотя при разархивировании время сильно скакало). В копировании файлов 7200.2 не удалось выйти вперед, хотя я на это рассчитывал.

Однако у рассматриваемых схем есть особенность: данные читаются с диска и тут же на него же пишутся — с одного раздела на другой. А что если посмотреть на более чистый случай: данные только читаются или только пишутся? Для этого мы создали виртуальный диск в оперативной памяти компьютера и проверим, насколько отличаются цифры при работе с заведомо очень быстрым накопителем в оперативной памяти.

Цифры даны в формате фильм/архив/документы

 SSD Corsair X128HDD 7200.2HDD 5400.6
D -> RAM4/4/20 с17/24/40 с12/25/44 с
RAM -> C6/13/23 с7/7/32 с5/7/25 с
Del RAM20 с19 сн/д

Результаты копирования данных с виртуального диска на физический наводят на самые темные подозрения: запись стабильно быстрее чтения? Мне казалось, что так не бывает. Тем более, что в этом тесте SSD даже проигрывает 5400.

Если сравнить данные с табличкой выше и принять (ну вдруг), что кэширование не причем, то получаются забавные данные: насколько быстрее сначала весь файл скопировать в оперативную память, а потом записать на диск по сравнению с простым копированием с диска на диск. Фильм на 5400.6 с использованием виртуального диска скопировался за 12+5=17 секунд (т.е. сначала целиком прочитался, а потом целиком записался), а  когда он копировался с раздела D на раздел С, то это заняло 26 секунд, т.е. мы потеряли 9 секунд из 26. При копировании документов разница вообще больше чем в два раза. Я бы предположил, что эта разница обусловлена тем, что диски «гоняют головки» туда-сюда при чтении-записи. Осталось понять, почему SSD в схеме с копированием через виртуальный диск тоже вдвое быстрее, ему-то вроде перепозиционировать нечего.

Ну что же, на этом мы завершаем исследование скорости копирования файлов. Давайте посмотрим на еще один аспект, где нам очень важно, насколько быстр наш диск. А именно, на установку и работу приложений.

Установка и запуск приложений

Итак, посмотрим, насколько разница велика в повседневной работе, а именно, в таких задачах как установка и запуск программ. В принципе, я старался подобрать с одной стороны приложения, которые используются относительно часто, а с другой — большие пакеты, где разница во времени установки существенная, и которые требуют относительно много времени для завтрака. Напоминаю, читатели могут предложить свои варианты приложений для тестов.

УстановкаSSD Corsair X128HDD 7200.2HDD 5400.6
Пакетная установка2 мин 23 с6 мин 13 сн/д
Acronis2 мин 31 с2 мин 45 сн/д
Zonealarm1 мин 03 с (2,13)2 мин 05 с (2,26)н/д
Adobe4 мин 31 с12 мин 41 сн/д
Cyberlink1 мин 40 с3 мин 10 сн/д
Office 20073 мин 32 с (3,07)4 мин 55 сн/д
Crysis Warhead24 мин.28 мин 53 с (31,10)34 мин 50 с (37,58)
HawX4 мин 13 с (4,23)9 мин 08 с (10,52)08 мин 24 с (10,49)

Поскольку большая часть тестов на 5400.6 не запускалась, сравнение пойдет в основном между одним жестким диском и SSD. В целом, как мы видим, преимущество SSD — в два-три раза. Правда, есть некоторые исключения, например, Acronis поставился примерно за одно время, да и разница при установке Office не так уж велика. Либо при установке этих приложений работа именно с диском не играет существенной роли, либо приложение устанавливается так, что SSD работает неэффективно. Обратите внимание на игры. При установке Crysis Warhead разница невелика, более того, еще и очень странно распределились места среди жестких дисков. Зато HawX демонстрирует практически классическую схему.

Посмотрим на запуск приложений. В других материалах я еще раз попробую перетестировать диски в этой дисциплине уже на поработавшей системе. Впрочем, на новой системе все запускается легко.

 SSD Corsair X128HDD 7200.2HDD 5400.6
MS Word 20071-2 с7 сн/д
MS word + файл 4 МБ 3-4 с14+ сн/д
Helium 11 (15) с26 сн/д
Firefoxн/д с16 сн/д
Acrobat start3 с5 сн/д
Xnview index1,25 с1,29 сн/д
Helium indexн/д24 с24 с

Как видите, в большинстве случаев преимущество SSD сохранилось. Тем не менее, мы продолжим тестирование именно с точки зрения скорости работы приложений и приглашаем читателей делать предложения: что именно и в каких режимах тестировать.

Выводы

Ну что же, давайте перейдем к выводам, и посмотрим, кто и в каких категориях лидирует.

Скорость

Основной вывод: в подавляющем большинстве случаев SSD значительно быстрее традиционных жестких дисков. Преимущество составляет от двух до трех раз — это очень много, отрыв просто огромен. Таким образом, итоги синтетического тестирования в целом подтвердились, хотя там преимущество SSD было еще более значительным. Впрочем, это нормально: операционная система и много других факторов вносит свой вклад, сглаживая разницу в скорости работы различных типов накопителей.

При применении в реальной жизни и в реальных задачах SSD, как можно видеть выше, дает существенный выигрыш. Настолько большой, что не нужно измерений: его очень хорошо видно и «на глаз». Приложения запускаются и работают быстрее, операционная система тоже значительно ускоряется. Перенеся систему на SSD сразу чувствуешь, что она стала реагировать намного быстрее, чем раньше. Правда, есть и относительный минус: если раньше можно было включить, например, копирование и идти заниматься другими делами, то сейчас оно заканчивается слишком быстро, чтобы можно было успеть переключиться. Я лично сразу заметил, что система быстрее  стала уходить в гибернейт и значительно быстрее — выходить из него. Причем разница видна, что называется, невооруженным взглядом. Запуск приложений стал быстрее, но «отловить» это не так просто, т.к. по большей части они и раньше начинали работу достаточно быстро.

В общем, если скорость работы для вас критична, а все остальные соображения (см. ниже), включая сверхвысокую цену, несущественны, то SSD устранит одно из известных узких мест в системе.

Размер

Что касается размера, то в абсолютных же цифрах SSD сильно проигрывает. На данный момент даже 128-гигабайтные модели стоят очень больших денег, к тому же, цена очень сильно зависит от емкости: чем больше места, тем дороже (и сильно дороже) накопитель. В то же время, 500-гигабайтный жесткий диск можно прикупить очень недорого.

Но нужно ли много места? В принципе, 128 гигабайт должно хватать для рабочей системы, особенно если у вас есть домашний компьютер или внешний жесткий диск, куда можно скинуть архивы и мультимедийные данные. Ну и если ваша работа не связана с чем-то ресурсоемким: например,активным видеомонтажом. Несколько рабочих приложений, текстовый архив, почтовая база, немного музыки и никаких (ну или совсем чуть-чуть) игр и фильмов. А приобретая накопитель с объемом 64 ГБ надо готовиться к режиму экономии. У меня при тестах ОС с установленными приложениями уже заняла 35 ГБ, и при этом я поставил не все, что хотел. Для работы останется уже совсем немного места.

Если речь идет о домашнем мультимедийном ноутбуке, да еще и единственном (т.е. без внешних носителей для архива), то SSD точно не подойдет: его емкости очень быстро перестане хватать. В этом случае SSD принесет прирост скорости, но придется иметь дополнительный внешний жесткий диск для хранения данных. Впрочем, рискну предположить, что для большинства домашних пользователей применение SSD просто избыточно.

Надежность

Еще один огромный плюс SSD: повышенная надежность в повседневной работе. Ведь он нечувствителен к ударам и вибрации, а если вы часто носите ноутбук с собой, устойчивость к ударам — огромный плюс. С ноутбуками, правда, мне везло — несмотря на неоднократные падения ни в одном из них диск не вышел из строя. Но все ноутбуки у меня были с защитой жесткого диска, как правило, с акселерометром, отключающим его при падении — это могло сыграть свою роль. А вот внешний диск я один раз уронил (неудачно дернул за провод), после чего на нем появилась сбойная область. Но работал он после этого нормально. Впрочем, это мой личный пример, историй, когда после падений ноутбука жесткий диск переставал работать или терял часть данных в интернете достаточно много.

У SSD есть еще один эксплуатационный плюс — вообще не надо беспокоиться о том, чтобы не трясти ноутбук. Например, когда ноутбук уходит в гибернейт (а в это время он активно пишет на диск), можно уже закрыть крышку и упаковывать его в сумку. На ноутбуках с жестким диском так делать крайне не рекомендуется — можно вывести его из строя.

Впрочем, я не зря оговорился про повседневную работу: ведь долгосрочная надежность SSD находится под вопросом. Дешевые SSD первого поколения (на тех же EEE PC) уже начинают потихоньку выходить из строя. Думаю, что дорогие и более новые SSD продержатся подольше, но вот сколько? В отличие от жестких дисков с их труднопрогнозируемым механическим износом, у SSD есть вполне определенные критерии старения, связанные с записью на диск.

Цена

Самый сложный аспект, ибо стоят современные быстрые SSD очень дорого. Примерно раза в 3-4 дороже жесткого диска, который еще и раза в три более емкий. Т.е. насколько быстрее, настолько меньше и настолько же дороже. Стоит ли игра свеч? На мой взгляд, стоит в том случае, если вы с ноутбуком активно работаете. Более высокая скорость работы ноутбука позволяет сэкономить драгоценные минуты жизни и нервные клетки, которые тратятся при возгласах «Да что же оно все так тормозит-то?!». Не стоит забывать и про большую надежность накопителя и сохранность данных. В этом смысле и для рабочей системы SSD способен сделать работу более комфортной, да и повышенная надежность накопителя тоже чего-то да стоит. Что касается общего и домашнего применения, приобретать SSD стоит в том случае, если вы готовы смириться с разницей в цене: производительность вас приятно удивит.

Что такое жесткий диск (HDD)?

– Автор: Игорь (Администратор)

Жесткий диск или HDD это устройство, которое позволяет хранить информацию в течении длительного времени и которое является энергонезависимым. Простыми словами, железная коробочка, где находятся все ваши документы, фильмы, операционная система и все прочее. Если проводить жизненную аналогию, то это нечто вроде большого альбома. Взяв карандаш в руки, вы можете рисовать или же писать сочинения. Если вам что-то не понравится, то вы всегда можете взять «стерку». Суть в том, что в то время, когда альбом лежит в полке, то все данные остаются нетронутыми.

Важных аспектов в данном случае два. Первый — длительное хранение. Второй — энергонезависимость. Если в первом случае все должно быть понятно из примера с альбомом, то для второго случая я дам некоторые пояснения. Суть в том, что жесткому диску не требуется питание для хранения информации, в отличии от оперативной памяти. Так что вы можете выключать компьютер от сети и знать, что данные будут в сохранности.

Примечание: Есть распространенная версия откуда пошли жаргонные названия этой коробочки. Сегодня, жесткий диск часто называют винчестер или, сокращенно, винт. Пошло это от того, что первое такое устройство имело код схожий с патронами для винтовки винчестер. Насколько это правда сложно сказать, однако версия считается наиболее реальной.

Рассмотрим же эту коробочку подробнее.

 

Устройство жесткого диска (HDD)

Если вы заметили, то я уже несколько раз упомянул аббревиатуру HDD и не просто так. Дело в том, что техническое название этой коробочки — накопитель на жестких магнитных дисках или hard (magnetic) disk drive.

Но, вернемся у устройству жесткого диска. В основу этой коробочки ложится технология магнитной записи информации. И вот как это устроено. Есть круглые жесткие диски (их еще часто называют блинами), покрытые ферромагнитным материалом (может менять свои магнитные свойства). Есть специальная движущаяся головка (состоит из двух частей), которая, собственно, и осуществляет чтение и запись данных (часть головки для чтения, часть для записи).

Сам процесс происходит следующим образом. Диск постоянно крутится с достаточно высокой скоростью, а головка ходит вдоль диска и в нужный момент либо считывает данные, либо осуществляет запись. При этом важно отметить, что головка не касается диска, так как иначе покрытие диска могло бы повредится. Когда же диск выключен, то головка находится в специальной зоне (парковочной), опять же для предохранения ферромагнитного покрытия от повреждения.

Стоит знать, что внутренний механизм сделан так, чтобы чисто физически было бы очень сложно повредить поверхность диска с данными. Однако, все же со временем части ферромагнитной поверхности могут приходить в негодность. Тут как в известном выражении — «Ничто не вечно».

Так же стоит знать, что таких пластин может быть несколько внутри короба жесткого диска. Как вы уже наверное догадались, количество блинов влияет на объем хранимой информации. Но, не ограничивается этим. К примеру, давным давно диски были раза в 1,5 больше сегодняшних, а помещалось на них 20-40Мб.

Рисунок 1. Упрощенная схема круглого жесткого диска

Примечание: На рисунке цифрами указано: 1 — геометрический сектор, 2 — сектор дорожки, 3 — дорожка, 4 — кластер.

Рассмотрим, чуть более подробно саму поверхность блинов. Чтобы хранение и запись информации можно было структурировать, всю поверхность делят на специальные дорожки. Затем весь диск делится по геометрическим секторам (равным друг другу). Часть дорожки, которая находится внутри этого геометрического объекта называют сектор дорожки или попросту секторами. Объединение нескольких секторов называют кластером. 

Так как диски крутятся с достаточно высокой скоростью (например, 7200 оборотов в минуту), то в качестве минимальной единицы хранения используют именно кластер. Обычно, кластер представлен размером 4 Кб и состоит из 8 сектором по 512 байтов. Кстати, именно поэтому реальный размер текстового файла, состоящего всего из одного символа, будет равен 4 Кб, так как, в принципе, размер делится именно по кластерам.

Примечание: Стоит знать, что существуют методы, позволяющие хранить в одном кластере данные нескольких файлов, однако обычно деление идет именно по кластерам.

Примечание: Так же советую ознакомиться со статьей Твердотельный жесткий диск или SSD накопитель, так как это следующий виток устройств для хранения данных.

 

Характеристики жестких дисков

Если с устройством жестких дисков, надеюсь, вам стало понятно, то для полноты картины осталось рассмотреть вопрос основных характеристик HDD.

1. Форм-фактор. Слова страшные, а по сути означают только лишь физический размер диска. Для стационарных компьютеров он обычно составляет 3,5 дюйма, для ноутбуков меньше, всего 2,5 дюйма

2. Емкость. Это по сути тот размер, сколько данных может хранить жесткий диск. Сегодня, диски измеряются в гигабайтах и террабайтах.

3. Скорость вращения шпинделя. Эта как раз та самая скорость, с которой крутятся блины. Обычно это 5400 для ноутбуков и 7200 для обычных компьютеров. Бывают и другие скорости, но в домашнем использовании они просто не нужны.

4. Уровень шума. Тут, вероятно, вы можете и сами догадаться о чем идет речь. Есть весьма громкие винчестеры, обычно самые простые, а есть и более тихие.

5. Ударостойкость или в простонародье живучесть. По сути, обозначает какие перегрузки может выносить жесткий диск без повреждения данных. Тем не менее, крайне не советую проверять это характеристику.

6. Интерфейс доступа. Интерфейс определяет разъемы, которые используются для подключения дисков к компьютеру. Раньше практически все HDD для домашних компьютеров были IDE, сегодня же в основном речь идет о SATA. В случае внешних дисков обычно USB. Стоит знать, что в реальности разъем самого диска не USB, просто внутри коробочки используется переходник с контроллером.

7. Срок годности. В данном случае подразумевается не только хранение, но и то время, сколько можно использовать диск до возникновения проблем. К примеру, 100000 часов.

Существуют и другие характеристики, однако они несут более технический характер, поэтому в данной статье я их опущу.

Теперь, вы больше знаете о том, что такое жесткий диск, как он устроен и какие его основные характеристики.

☕ Хотите выразить благодарность автору? Поделитесь с друзьями!

  • Что такое оперативная память (для новичков)?
  • Что такое Интернет?
Добавить комментарий / отзыв

Самостоятельный ремонт болгарки | Мастер

 

Как известно, нет ничего вечного и даже инструменты брендовых производителей ломаются, не говоря уже о так называемом «ширпотребе». И болгарка (угловая шлифовальная машина) —  не исключение. К стати, называть УШМ «болгаркой» стали во времена Союза, потому что тогда этот инструмент выпускался в Болгарии и оттуда поставлялись первые модели. Болгарка, как инструмент,  получила очень большое распространение благодаря своей многофункциональности и удобству в работе. Так же существует много разновидностей и моделей болгарок, однако принцип работы и устройство принципиально не отличается. Поэтому рассмотрев устройство инструмента, возможные неисправности и способы ремонта, их можно применять к любой модели болгарки.

Устройство болгарки сравнительно простое. Основу инструмента составляет ее корпус, внутри которого находится электродвигатель, устройство пуска и шестеренчатая передача на шпиндель, на который крепят различные насадки. 

Корпус  выполняется из крепкой ударопрочной пластмассы. В зависимости от мощности, бывают различные габариты и форма инструмента. Некоторые  модели обладают регулятором  угловой скорости, который предназначен для оптимального выбора оборотов, при различных видах работы.
Еще одним компонентом может быть редуктор. Редуктор предназначен для создания оптимальных условий передачи вращения от ротора электродвигателя к  режущему или шлифовальному кругу. При этом происходит снижение количества оборотов на выходном валу  редуктора. Правильно подобранная  скорость вращения и диаметр круга —  залог максимально эффективной работы инструмента. 

 Кнопка для замены рабочего диска  при нажатии на которую блокирует диск в определенном положении, не давая ему прокручиваться при снятии. 

 Предохранительная муфта служит ограничителем при внезапно возникшем реактивным крутящим моментом. По другому, при заклинивании диска в материале резко начинает вращаться сама болгарка, что может привести к травме работника. Эта муфта не допускает такого вращения. 

Электродвигатель стандартно состоит из статора и ротора. Статор располагается в направляющих приливах пластмассового корпуса болгарки. С тыльной стороны статора имеется специальное устройство, называемое щеточным механизмом. В нем  расположены медно–графитовые щетки. Щетки необходимы для передачи напряжения ротору через коллекторный узел.

Ротор находится внутри статора и закреплен в корпусе в подшипниковых узлах, которые выполнены вставлены непосредственно в  корпус инструмента.  Передний подшипниковый узел обычно делают в металлической пластине, или же, эта пластина может быть выполнена из алюминиевого сплава.

Корпус редуктора болгарки почти всегда выполняется из алюминиевого сплава и имеет несколько резьбовых отверстий для крепления дополнительной ручки. Вворачивая рукоятку в различные отверстия можно изменять плоскости расположения при работе.

Редуктор представляет собой две шестерни, с помощью которых изменяется направление выходного вала на 90 градусов и понижается скорость вращения. Отношение количества зубьев первичной шестерни к количеству зубьев вторичной шестерни называется коэффициентом передачи редуктора.

Типичные неисправности болгарок и методы диагностики и ремонта

Болгарка внезапно перестала работать.
Первое что необходимо сделать — отключить физически от сети  и вручную провернуть диск. Если диск не крутится или крутится очень туго — сразу разбираете инструмент для визуального осмотра. Если крутится легко, то  самое вероятное — не доходит электричество к щеткам электродвигателя. То есть проблема заключается либо в силовой вилке, либо в самом проводе, либо в механизме кнопки «Пуск». Достаточно разобрать корпус и «прозвонить» кабель обычным тестером, или каким либо другим способом, на  наличия обрыва. После устранения обрыва или замены провода  болгарка заработает.

Провод и вилка гарантированно целы, а инструмент все равно не работает.
Необходимо разобрать пусковой механизм, причем желательно промаркировать снимаемые контакты – если впоследствии их подключить неверно, то может сгореть обмотка или заклинить якорь. Ремонт пускового механизма удается не часто — проще и надежнее заменить пусковую кнопку  на любую аналогичную с подходящими параметрами по мощности. Стоит такая кнопка не так дорого и купить ее можно в любом магазине соответствующего профиля.

Пусковая кнопка и силовой провод находятся в работоспособном состоянии, болгарка не работает.
Проверьте щетки и щеткодержатели. Может быть обрыв или полный износ щеток. Ресурс этих устройств обычно ограничен несколькими годами, конечно, все зависит от интенсивности использования. Устраните обрыв или замените щетки.

Далее идут более серьезные неисправности, соответственно и ремонт требует определенных знаний и навыков.

 — поломка или слизывание зубьев шестерён редуктора; 
 — заклинивание подшипников; 
 — выход из строя якоря или статора; 
 — выход из строя управляющей электроники; 
 — выход из строя коллектора; 
 — деформация корпуса;

При определении механических дефектов болгарки следует уделять больше внимания на состояние плонитарки (большая шестерня), хвостовика (шестерня на валу) и втулок. Неравномерный износ зубьев либо шатка валов свидетельствует о немедленной замене изношенных частей.

Выламывание кнопки фиксации шпинделя.
Причина – всего одна неосторожное движение, а именно нажатие (умышленное или случайное) на кнопку, когда диск крутится. Иногда поломки происходят из-за попыток снять заклинивший диск, используя кнопку. У многих болгарок на шпинделе, куда крепиться диск есть прорези специально для обычного рожкового ключа, посмотрите у своей болгарки, скорее всего и вас такое есть. Так вот,  лучше пользуйтесь ими и рожковым ключом, чем кнопкой фиксации диска.  

Сколы зубьев шестерен.
Обычно возникают вследствие заклинивания (в такой ситуации поломка инструмента не самое страшное, что может произойти). Признаком неисправности служит грохот в редукторе. Если шестеренка лишилась двух-трёх зубьев, то инструмент резать не сможет. 
При этом надо менять шестерни парой и саму шестерню и коническое колесо. Когда пойдёте в магазин за шестерёнками не забудьте записать наименование вашей болгарки и её мощность. 

Выход из строя электродвигателя.
Зачастую это случается у инструментов, которые работают в пыли и которых заставляют отдыхать в песке или на земле: засасываемая пыль стачивает обмотку. Впрочем, угробить мотор можно и без пыли – сильными перегрузками, особенно если инструмент маломощный. Поэтому у маленьких болгарок часто выгорает не только якорь, но и статор. У небольших болгарок бывает и поломка блока электронной регулировки оборотов. Если Вы используете болгарку для резки сильно пылящих материалов, в частности шифера, хорошо помогает для защиты инструмента надетый чулок на места вентиляционных прорезей в корпусе. 

Подшипники.
Еще одно больное место болгарок (да как и других крутящих электроинструментов). Сильные иммунитетов против пыли выделяются немногие машины, а высокая частота вращения предполагает быстрый износ. Вообще подшипники не самая страшная поломка, они легко меняются. Однако важно произвести замену вовремя, иначе большая вероятность более серьезной поломки, ремонт которой сопоставим с покупкой 

Статор
Если при включении диск начинает набирать обороты и слишком сильно разгоняется, определенно на обмотке статора имеет место витковое замыкание. Ремонт статора относится к наиболее серьезным поломкам, требует соответствующих навыков. Если Вы не уверенны в своих силах, то целесообразней доверить это профессионалам или воспользоваться услугами ремонтной мастерской.

Ремонт статора болгарки начинаем со срезания лобовых частей обмотки, остатки которой вынимаем. Далее делаем новую обмотку с помощью шаблона, зажатого между двумя большими пластинами на оси, которую можно вставить в электродрель. Главное – добиться идентичного количества витков, сделанных с должной плотностью и выдержать толщину проволоки. Вставляем две катушки в корпус статора, выводы делаем из того же обмоточного провода, изолировав гибкими трубочками соответствующего диаметра. 

Редуктор
 В моделях мощностью до 1100 Вт обычно используются шестерни прямозубые, установленные на якоре, а вот болгарки с большей мощностью, например, на 1500 Вт, требуют косозубые передаточные колеса. Оба варианта имеют коническую форму, поскольку ось штока редуктора пересекается с валом якоря, и передача возможна только угловым сцеплением зубьев.
 Как правило, ремонт редуктора болгарки заключается только в замене шестеренок. Если сломалась дисковое зубчатое колесо, то снять его для замены будет очень сложно, в редукторе это узел закреплен лучше всего.

Регулятор оборотов
Почти у всех современных моделей дрелей, лобзиков, шуруповертов есть регулятор оборотов. Но далеко не все болгарки (шлифмашины)  таким механизмом снабжены.  Для резки металла отрезным камнем регулятор в принципе не нужен, но для шлифовки  он просто не заменим. Предлагаемая  схема самодельного регулятора очень простая и надежна.  Деталей не много и они не дорогие. Если у Вас уже есть болгарка без штатного регулятора оборотов,  то Вы легко можете ее усовершенствовать.

Можно собрать и отдельно в коробочке с розеткой и использовать ее как переноску с регулятором мощности. А можно сразу собрать регулятор в корпусе болгарки и вывести ручку резистора. 

  

Правила пользования болгаркой и профилактическое обслуживание

 Нельзя допускать, чтобы электроинструмент долгое время работал под нагрузкой на существенно сниженных оборотах (это можно определить на слух) по сравнению с оборотами холостого хода, и тем более нельзя допускать зажатия (блокирования) инструмента, иначе он сгорит в течение нескольких секунд.

После работы на пониженных оборотах не следует немедленно выключать электроинструмент. Чтобы предотвратить локальный перегрев, надо, чтобы он поработал некоторое время (более 1 мин.).

Важно четко соблюдать указанные в инструкции по эксплуатации сроки замены (добавления) смазки и ее количество. 

При усилении шума во время работы болгарки или при ухудшении ее рабочих характеристик необходимо провести проф. обслуживание.

Профилактика заключается в полной или частичной разборке инструмента, очистке, смазке и замене (при необходимости) некоторых деталей.
Своевременная замена сравнительно дешевых деталей, которые быстро изнашиваются, позволит сохранить более дорогие составляющие длительного пользования, что в конце концов приведет к экономии при эксплуатации инструмента, избавит от преждевременного ремонта и намного продлит срок службы инструмента. 


17 предметов, которые называются совсем не так, как мы думали

В нашем мире у любой мелочи есть свое название — точное, короткое и емкое. Проблема в том, что обычно оно известно только узкому кругу специалистов. А нам, простым смертным, приходится сооружать многословные конструкции типа «это такая ленточка в книге» или «это штука, которой лаборант палец прокалывает».

AdMe.ru попробует выяснить, приходилось ли кому-то из нас снимать мюзле или держать в руках пипидастр.

1. Скарификатор

Спорим, вы хоть раз задумывались о том, как называется острая штука, которой вам прокалывают палец при сдаче анализов? Так вот, это скарификатор.

2. Шхеры

Шхеры — это вовсе не ругательство, а просто скопление островов, разделенных узкими проливами. Судоходство в этих местах сопряжено с опасностями: хоть глубины и хватит для прохождения корабля, любое отклонение от курса может привести к столкновению со скалами.

3. Мегаскоп

Мегаскоп — незаменимая вещь в работе ювелира. Это прибор с увеличительным стеклом, предназначенный для оценки небольших драгоценных камней.

4. Слайдер

Многие из нас знают, что застежка-молния — это зиппер. Но у скользящего по ней замка тоже есть свое официальное название — такая штука именуется слайдером.

5. Диастема

Так медики называют щель между передними резцами, которая существенно ухудшает эстетику зубного ряда. Впрочем, современная стоматология позволяет легко замаскировать диастему с помощью виниров.

6. Постижер

Это человек довольно необычной профессии. В свое рабочее время он изготавливает парики из натуральных или искусственных волос, а также скручивает всевозможные шиньоны и накладные прически.

7. Нёрдл

Нёрдл — это остатки в тюбике зубной пасты. Те самые капельки, ради которых вам приходится сворачивать тюбик с конца и давить на него изо всех сил.

8. Мисофония

«Мисофония» дословно переводится как «отвращение к звукам». Люди, страдающие этим расстройством, обычно срываются на того, кто громко ест или даже дышит во время совместной трапезы. Приступ ярости могут вызвать чужое чихание, зевота, храп и даже щелканье ножницами или щипчиками во время обрезания ногтей.

9. Ляссе

Ляссе — это специальная ленточка или тесемка, используемая для закладывания страниц в дорогих и подарочных изданиях. В отличие от обычной закладки, вытащить из переплета ее можно только «с мясом»: этот кусочек ткани прикрепляется к корешку еще во время изготовления книги.

10. Кенотаф

Кенотаф — это памятная пустая могила. Такие обелиски устанавливают, если прах недоступен для погребения (тело утрачено, место гибели неизвестно и т. д.). К примеру, кенотаф на лондонском Уайтхолле появился в честь солдат, погибших в Первой мировой войне. Он посвящен воинам, которые по тем или иным причинам не были погребены на родине.

11. Пендельтюр

Это дверь на качающихся (маятниковых) петлях, которая умеет открываться и по ходу движения, и против него. Раньше такие конструкции можно было увидеть на входе в ковбойские салуны, а сейчас многие из нас ежедневно проходят через пендельтюр, спускаясь в метро.

12. Пантограф

Наверняка вы хоть раз задумывались, как называется металлическая штука наверху трамвая, которой он цепляется за провода. Эта деталь носит название «пантограф» и выполняет роль токоприемника, обеспечивающего надежное соединение с проходящим наверху проводом контактной сети.

13. Пеладофобия

Под этим названием скрывается боязнь облысения. Именно это нервное расстройство заставляет некоторых людей чуть ли не ежедневно пересчитывать волоски на собственной макушке.

14. Инсигния

Инсигния — это внешние знаки могущества или власти (скипетр, трон, диадема, держава). У римских императоров в их число входили особые сандалии и перчатки, у рыцарей средневековых орденов — мантии, медальоны и нашейные цепи. Сейчас инсигниями могут называть знаки отличия и привилегии всевозможных званий и должностей — от государственных до научных.

15. Кёрлер

Это те самые щипчики, с помощью которых полагается подкручивать ресницы. Незаменимый бьюти-инструмент каждой модницы.

16. Атомайзер

Именно так называется миниатюрная емкость с пульверизатором, предназначенная для хранения духов. В магазинах подобные штуки обычно используют в качестве пробников. Популярен и дорожный вариант: небольшую порцию парфюма наливают в атомайзер, чтобы не таскать с собой в сумке целый флакон.

Знаете другие непростые названия обычных вещей? Тогда давайте пополним этот небольшой словарик.

Физика диска Эйлера

Сохранение Энергия:
Когда Диск Эйлера вращается, диск содержит как потенциальную, так и кинетическую энергию. Потенциал энергия передается диску, когда он помещается вертикально на бок. Кинетическая энергия передается диску при его вращении. на зеркальном основании. Диск Эйлера будет раскручиваться (то есть вращаться и катиться) вечно, если бы не трение и вибрация.

Угловой момент:
Другой способ описание того, как работает диск Эйлера, заключается в рассмотрении углового момента диска.Диск Эйлера, как и волчок, использует угловой момент, чтобы удерживать себя в вертикальном положении. Когда диск вращается по кругу, он удерживается на месте балансиром гравитационная сила, тянущая диск вниз, и сила, прилагаемая основанием зеркала, которое удерживает диск вверх. Опять же, если это если бы не трение и вибрация, диск вращался бы очень долго.

До бесконечности:
Используя уравнения движения Эйлера и несколько предположений, можно показывают, что по мере того, как диск теряет энергию, шаг парения, создаваемый точкой контакта качения, увеличивается до бесконечности, как обратный квадратный корень из угла альфа.Этот результат является прекрасным примером довольно тонкого и элегантного движения. игрушки. Любознательный студент будет поражен количеством интересных задач, которые можно решить относительно движения. этой маленькой игрушки. Статьи о движении диска Эйлера доступны у изобретателя, а также есть невекторное гармоническое решение в формате .pdf. ** В течение последних 20 лет велась дискуссия по интересному вопросу геометрии / оптики, касающемуся рисунка в виде восьмерки, который появляется на стороне диска Эйлера во время движения — при освещении источником света.На сегодняшний день самый интересный ввод касается кривой из дифференциальной геометрии, называемой «кривой Вивиани». Любая опубликованная техническая статья о восьмерке принесет еще один заказной и подписанный диск Эйлера — просто напишите изобретателю электронное письмо.
Немного физики для учителей:
Insert_Physics

Рабочий лист Excel с экспериментами:
Рабочий лист Excel (новый)

Звуки диска Эйлера:
СЛУШАЙТЕ звук, который издает Диск Эйлера, когда он вращается до бесконечности! Примечание: аудиофайл имеет формат WAV .

Создайте сверхскоростную игрушку из бумаги

Что может вращаться 100 000 раз в минуту и ​​генерировать силы, в 30 000 раз превышающие силу тяжести? Сюрприз! Этой игрушке тысячи лет, ее называют вертолетной игрушкой. Вот как это работает:

Пожалуй, самое крутое в этой игрушке то, что ее действительно легко сделать — все, что вам нужно, это лист бумаги, скотч, гвоздь и веревка. Вторая интересная вещь заключается в том, что группа физиков и биоинженеров из Стэнфордского университета придумала, как превратить этот тип игрушки в машину, называемую центрифугой. Центрифуги быстро вращают материалы для разделения их компонентов по плотности. В этом случае бумажная центрифуга, которую они сделали, может отделять плазму, тромбоциты, лимфоциты и эритроциты от крови без электричества. Все это стоит менее 18 центов.

Хотите узнать, как работает физика? Попробуйте сами сделать одну из этих игрушек.

Сделайте и используйте бумажную игрушку-жужжание:

Кредит: Ariel Zych

Просто вырежьте два круга из толстого картона и скрепите их скотчем.Вы можете использовать эту распечатку, чтобы делать круги. Проделайте два отверстия близко друг к другу в центре круга и проденьте трехфутовую веревку через каждое отверстие (это будет похоже на пуговицу с резьбой). Свяжите концы веревки вместе, чтобы образовалась петля, и свободно растяните петлю между двумя руками так, чтобы бумажный диск находился в центре.

Чтобы ваша игрушка вращалась, закрутите диск по кругу, чтобы скрутить веревку, затем быстро разведите руки в стороны и снова по направлению друг к другу, чтобы размотать, а затем перемотайте скрученные веревки.Потренируйтесь несколько раз, пока не научитесь быстро разгонять до .

Кредит: Ариэль Зих

Как это работает?

Как вы, наверное, заметили, ваш диск на самом деле вращается в двух направлениях — в направлении «наматывания», при котором струна наматывается, когда вы сводите руки вместе, и в направлении «разматывания», при котором струна разматывается, когда вы разводите руки. Раскручивание витков струны прикладывает крутящий момент или вращающую силу к бумажному диску, заставляя диск вращаться.Диск набирает скорость по мере раскручивания струны, и вы слышите «жужжащий» звук, когда он рассекает воздух. При достаточной скорости диск продолжит вращаться даже после того, как струна полностью размотана и больше не прикладывает крутящий момент (благодаря инерции!). Быстро перемещая руки вперед и назад, вы можете крутить, раскручивать и крутить струну снова и снова, создавая невероятную скорость вращения диска между каждым гребком.

Предоставлено: Ариэль Зих.

Как быстро вращается моя жужжащая игрушка?

Скорость вращения часто измеряется в оборотах в минуту (r.вечера). Чтобы упростить оценку количества оборотов, которые диск делает за заданный период времени, мы предположим, что количество оборотов одинаково в любом направлении (разматывание или наматывание) и что они происходят примерно с одинаковой скоростью. По этой причине мы будем называть и «разматывающие», и «ветровые» удары просто «штрихами».

Определите, сколько гребков вы можете делать в минуту.

  1. Заводите и раскручивайте свою игрушку-гудок на максимальной скорости. Используйте таймер, чтобы подсчитать количество гребков за 10 секунд.Запишите это количество как «количество гребков за 10 секунд».
  2. В минуте 60 секунд. Подсчитайте количество гребков, которое вы можете сделать за минуту, умножив количество гребков на предыдущем шаге на шесть. (Мы предполагаем, что вы будете делать одинаковое количество гребков каждые 10 секунд.)

Определите, сколько оборотов совершается за один ход обмотки.

  1. С помощью маркера нарисуйте толстую линию на одной стороне игрушки для жужжания.
  2. Заведите и размотайте свою игрушку-жужжание так же быстро, как на шаге 1.После того, как вы наберете полную скорость, вместо того, чтобы разводить руки, быстро хлопните в ладоши, чтобы диск не раскручивался. Вы должны были «запечатлеть» все повороты, которые ваша игрушка создала одним движением.
  3. Используя леску на внешней стороне вашей игрушки-жужжания, подсчитайте количество полных оборотов, которые делает ваша жужжалка, медленно позволяя ей раскручиваться, останавливаясь, когда она полностью разматывается. Это количество оборотов за ход.

Рассчитайте количество оборотов в минуту:

  1. Умножьте количество движений в минуту на количество оборотов за один ход, чтобы получить количество оборотов в минуту.Это твоя скорость!

Измените свой дизайн:

На максимальную скорость вращения игрушечной игрушки могут повлиять самые разные вещи, от типа используемой струны (например, леска, проволока, нить) до длины струны, радиуса диска, расстояния между отверстиями. центр и масса самого диска. Вы можете использовать эту распечатку, чтобы легко делать игрушки-жужжалки с разными радиусами.

Измените одну переменную вашего дизайна и повторите шаги с 1 по 6.Затем измените другую переменную и повторите шаги еще раз. По мере того, как ваши проекты становятся более продвинутыми, вы можете закрепить отверстия в середине лентой.

Как превратить эту игрушку в центрифугу?

Как отмечалось выше, центрифуга — это устройство, которое вращает смеси достаточно быстро, чтобы разделить материалы внутри смеси по плотности. Центрифуги обычно используются для анализа биологических образцов, таких как кровь, моча или культуры клеток, для выделения патогенов и ДНК с целью диагностики заболеваний.Модифицируя игрушечную игрушку, чтобы она работала как центрифуга, М. Саад Бхамла и его коллеги из лаборатории Пракаша в Стэнфордском университете создали недорогой способ обработки образцов для диагностики заболеваний даже при отсутствии электричества. Он работает, помещая маленькие пузырьки с образцами крови между двумя бумажными дисками и вращая их скрученной нитью, точно так же, как вы это делали в этом упражнении. Создатели «paperfuge», как называют изобретение, смогли достичь своей конструкции скорости 125 000 оборотов в минуту.Это более 2000 оборотов в секунду!

Бумажная центрифуга. Предоставлено: Brandon Echter

. Узнайте больше об их конструкции и о том, как они использовали ее для успешной изоляции малярийных паразитов из образцов крови, прочитав их публикацию или посмотрев это видео о своей работе.

Гироскопические эффекты: векторные аспекты углового момента

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Опишите правило правой руки для определения направления угловой скорости, количества движения и крутящего момента.
  • Объясните гироскопический эффект.
  • Изучите, как Земля действует как гигантский гироскоп.

Угловой момент — это вектор, поэтому имеет направление и величину . Крутящий момент влияет как на направление, так и на величину углового момента. Каково направление углового момента вращающегося объекта, такого как диск на рисунке 1? На рисунке показано правило правой руки , используемое для определения направления углового момента и угловой скорости.И L , и ω являются векторами, каждый из которых имеет направление и величину. Оба могут быть представлены стрелками. Правило правой руки определяет, что оба они должны быть перпендикулярны плоскости вращения в указанном направлении. Поскольку угловой момент связан с угловой скоростью соотношением L = I ω , направление L совпадает с направлением ω . Обратите внимание на рисунок, что оба указывают вдоль оси вращения.

Рис. 1. На рисунке (а) показан диск, вращающийся против часовой стрелки, если смотреть сверху.На рисунке (b) показано правило правой руки. Направление угловой скорости ω размер и угловой момент L определяются как направление, в котором указывает большой палец правой руки, когда вы сгибаете пальцы в направлении вращения диска, как показано.

Теперь вспомним, что крутящий момент изменяет угловой момент, как это выражается в

.

[латекс] \ text {net} \ tau = \ frac {\ Delta \ mathbf {\ text {L}}} {\ Delta t} \\ [/ latex].

Это уравнение означает, что направление ΔL совпадает с направлением крутящего момента τ , который его создает.Этот результат проиллюстрирован на рисунке 2, который показывает направление крутящего момента и создаваемый им угловой момент. Давайте теперь рассмотрим велосипедное колесо с парой прикрепленных к нему ручек, как показано на рисунке 3. (Это устройство популярно на демонстрациях среди физиков, потому что оно делает неожиданные вещи.) Когда колесо вращается, как показано, его угловой момент равен слева от женщины. Предположим, человек, держащий колесо, пытается повернуть его, как показано на рисунке. Ее естественное ожидание состоит в том, что колесо будет вращаться в том направлении, в котором она его толкает, но происходит совсем другое.Действующие силы создают крутящий момент, горизонтальный по направлению к человеку, как показано на рисунке 3 (а). Этот крутящий момент создает изменение углового момента L в том же направлении, перпендикулярном исходному угловому моменту L , таким образом изменяя направление L , но не величину L . На рисунке 3 показано, как складываются ΔL и L , давая новый угловой момент с направлением, которое больше наклонено к человеку, чем раньше. Таким образом, ось колеса переместилась на перпендикулярно силам, приложенным к нему на , а не в ожидаемом направлении.

Рис. 2. На рисунке (a) крутящий момент перпендикулярен плоскости, образованной r и F , и является направлением, в котором указал бы большой палец правой руки, если бы вы согнули пальцы в направлении F . Рисунок (b) показывает, что направление крутящего момента такое же, как и направление момента количества движения, которое он производит.

Рис. 3. На рисунке (а) человек, держащий вращающееся колесо велосипеда, поднимает его правой рукой и толкает вниз левой рукой, пытаясь повернуть колесо.Это действие создает крутящий момент прямо к ней. Этот крутящий момент вызывает изменение углового момента ΔL точно в том же направлении. На рисунке (b) показана векторная диаграмма, показывающая, как складываются ΔL и L , создавая новый угловой момент, направленный больше в сторону человека. Колесо движется к человеку перпендикулярно силам, которые он на него оказывает.

Эта же логика объясняет поведение гироскопов. На рисунке 4 показаны две силы, действующие на вращающийся гироскоп.Создаваемый крутящий момент перпендикулярен угловому моменту, поэтому изменяется направление крутящего момента, но не его величина. Гироскоп преобразует вокруг вертикальной оси, так как крутящий момент всегда горизонтален и перпендикулярен L . Если гироскоп , а не вращается, он приобретает угловой момент в направлении крутящего момента ( L = ΔL ), и он вращается вокруг горизонтальной оси, падая, как и следовало ожидать. Сама Земля действует как гигантский гироскоп.Его угловой момент направлен вдоль оси и указывает на Полярную звезду, Полярную звезду. Но Земля медленно прецессирует (примерно раз в 26000 лет) из-за крутящего момента Солнца и Луны на ее несферической форме.

Рис. 4. Как видно на рисунке (а), силы, действующие на вращающийся гироскоп, — это его вес и поддерживающая сила от подставки. Эти силы создают горизонтальный крутящий момент на гироскопе, который создает изменение углового момента ΔL , которое также является горизонтальным. На рисунке (b) ΔL и L складываются, чтобы получить новый угловой момент с той же величиной, но в другом направлении, так что гироскоп прецессирует в показанном направлении, а не падает.

Проверьте свое понимание

Кинетическая энергия вращения связана с угловым моментом? Означает ли это, что кинетическая энергия вращения является вектором?

Решение

Нет, энергия всегда является скаляром, независимо от того, идет ли речь о движении. Никакая форма энергии не имеет направления в пространстве, и вы можете видеть, что кинетическая энергия вращения не зависит от направления движения, так же как линейная кинетическая энергия не зависит от направления движения.

Сводка раздела

  • Крутящий момент перпендикулярен плоскости, образованной r и F , и представляет собой направление, в котором будет указывать большой палец правой руки, если вы согнете пальцы правой руки в направлении F . Таким образом, направление крутящего момента совпадает с направлением создаваемого им углового момента.
  • Гироскоп прецессирует вокруг вертикальной оси, поскольку крутящий момент всегда горизонтален и перпендикулярен L . Если гироскоп не вращается, он приобретает угловой момент в направлении крутящего момента ([latex] \ mathbf {\ text {L}} = \ Delta \ mathbf {\ text {L}} \\ [/ latex]), и он вращается вокруг горизонтальной оси, падая, как и следовало ожидать.
  • Земля действует как гигантский гироскоп. Его угловой момент направлен вдоль оси и указывает на Полярную звезду, Полярную звезду.

Концептуальные вопросы

1. Во время движения на мотоцикле со скоростью по шоссе студент-физик замечает, что легкое движение назад за правый руль наклоняет велосипед влево и приводит к повороту влево. Объясните, почему это происходит.

2. Гироскопы, используемые в системах наведения для указания направлений в пространстве, должны иметь угловой момент, который не меняется по направлению.Тем не менее, они часто подвергаются воздействию больших сил и ускорений. Как может направление их углового момента оставаться постоянным при ускорении?

Задачи и упражнения

1. Integrated Concepts

Ось Земли образует угол 23,5 ° с направлением, перпендикулярным плоскости орбиты Земли. Как показано на рисунке 6, эта ось прецессирует, делая один полный оборот за 25 780 y.

(a) Рассчитайте изменение углового момента вдвое.
(b) Каков средний крутящий момент, вызывающий это изменение углового момента?
(c) Если бы этот крутящий момент был создан единственной силой (это не так), действующей в наиболее эффективной точке на экваторе, какова была бы его величина?

Рис. 6. Ось Земли медленно прецессирует, всегда составляя угол 23,5 ° с направлением, перпендикулярным плоскости орбиты Земли. Изменение углового момента для двух показанных положений довольно велико, хотя величина L не изменилась.

Глоссарий

линейка правая:
направление угловой скорости ω и углового момента L, на которое указывает большой палец правой руки, когда вы сгибаете пальцы в направлении вращения диска

Избранные решения проблем и ответы

1. (а) 5,64 × 10 33 кг м 2 /2 (б) 1,39 × 10 22 Н м (в) 2,17 × 10 15 N

Что они из себя представляют, как они работают и их значение

На первый взгляд гироскопы — довольно странные объекты.Они двигаются особым образом и, кажется, бросают вызов гравитации. Особые свойства этих устройств сделали их бесценным активом в самолетах, космических станциях и множестве других технологий, связанных с вращением.

У типичного самолета часто есть их целый набор, включая важнейший компас. Космическая станция «Мир» фактически использовала 11 из них для ориентации относительно Солнца, и у телескопа Хаббла есть их партия.

Источник : Rina / Flickr

Что такое гироскоп?

Согласно Оксфордскому словарю, гироскоп — это «устройство, состоящее из колеса или диска, установленного так, что он может быстро вращаться вокруг оси, которая сама может свободно менять направление.На ориентацию оси не влияет наклон крепления ».

Хотя это определение великолепно, оно на самом деле не объясняет, как они работают или почему они так важны (при условии, что мы немного урезали определение) Чтобы лучше понять это, нам сначала нужно взглянуть на их «странное поведение».

Торговые приемы

Гироскопы, в их самой основной форме, представляют собой вращающееся колесо или диск на оси. Более сложные образцы также будут установлены на металлической раме или на наборе подвижных или неподвижных рам (или карданов) для повышения точности устройства.

Хотя на поверхности они кажутся простыми объектами, они могут выполнять очень странные трюки.

Когда колесо не вращается, гироскопы фактически представляют собой чрезмерно сконструированные пресс-папье. Если вы попытаетесь встать, он просто упадет (очевидно). Ключ к ним — в их вращении.

Источник : Гордон Джоли / Flickr

Возможно, вы играли с гироскопами в детстве? Может у вас есть спиннер непоседа? Если да, то вы вспомните, как они могут выполнять множество интересных трюков.Например, вы можете балансировать на веревке или пальце, пока он движется.

Еще одно примечательное их свойство, если вы когда-либо держали его в руках, — это то, что он будет пытаться сопротивляться попыткам сдвинуть свою позицию.

Вы даже можете наклонить его под углом, когда он подвешен на подставке, и будет казаться, что он левитирует, хотя и вращается вокруг подставки. Еще более впечатляюще то, что вы можете поднять гироскоп с помощью веревки на одном конце.

Как работают гироскопы?

Объяснение этого явления сложно понять интуитивно.Их способность, казалось бы, игнорировать гравитацию, является продуктом углового момента, на который влияет крутящий момент на диске, например сила тяжести, для создания гироскопической прецессии вращающегося диска или колеса.

Источник: Берни Эммонс / Flickr

Это явление также известно как гироскопическое движение или гироскопическая сила, и оно оказалось очень полезным для нас, людей. Эти термины относятся к тенденции вращающегося объекта, а не только гироскопа, сохранять ориентацию своего вращения.

Таким образом, вращающийся объект обладает угловым моментом, как упоминалось ранее, и его необходимо сохранять. Из-за этого вращающийся объект будет сопротивляться любому изменению своей оси вращения, так как изменение ориентации приведет к изменению углового момента.

Другой замечательный пример прецессии происходит и с планетой Земля. Как вы знаете, ось вращения Земли на самом деле лежит под углом к ​​вертикали, которая из-за своего угла образует круг, когда сама ось вращения вращается.

Хотя это не совсем относится к этой статье, причина странного наклона Земли на самом деле довольно интересна.

Этот эффект тем сильнее, чем быстрее вращается диск или колесо, как предсказывает Второй закон Ньютона. Это кажется очевидным любому, кто имеет базовые знания физики.

Основная причина, по которой они, кажется, бросают вызов гравитации, — это эффективный крутящий момент, приложенный к вращающемуся диску, который влияет на его вектор углового момента. Влияние силы тяжести на плоскость вращающегося диска заставляет ось вращения «отклоняться».

Источник : Х. М. Диксон / Wikimedia Commons

В результате вся ось вращения находит «золотую середину» между влиянием гравитации и собственным вектором углового момента. Теперь помните, что гироскоп не может упасть к центру тяжести из-за чего-то мешающего — например, вашей руки, рамы / стабилизатора или стола.

Теперь, если принять во внимание тот факт, что гироскоп останавливается от падения к центру тяжести из-за чего-то на пути, мы получаем удивительные свойства, которые мы видим в этих устройствах.

Картинка — ну видео — стоит тысячи слов, поэтому мы делегируем более подробное объяснение следующему видео:

Гироскоп и акселерометр: в чем разница между ними?

Чтобы полностью ответить на этот вопрос, нам нужно оценить, как работает каждое устройство. Поскольку мы уже подробно рассмотрели гироскоп выше, давайте посмотрим, что такое акселерометр и как он работает.

Современный акселерометр LIS302DL, Источник : Адам Грейг / Flickr

В словаре Merriam Webster акселерометр определяется как «инструмент для измерения ускорения или для обнаружения и измерения вибраций.«

Отлично, но на самом деле это не дает нам много информации. Акселерометры, в их самом основном смысле, представляют собой электромеханические устройства, которые измеряют силы ускорения — отсюда и название.

Эти силы могут быть статическими (например, сила тяжести) или динамический (вызванный движением или вибрацией устройства). Существуют различные способы изготовления акселерометра, в большинстве случаев использующие либо пьезоэлектрический эффект, либо чувствительную емкость.

Первые, как правило, состоят из микроскопических кристаллических структур, которые подвергаются воздействию ускоряющих сил и генерируют напряжение взамен.В последнем используются две микроструктуры, расположенные рядом друг с другом.

Каждая из них имеет определенную емкость, и по мере того, как силы ускорения перемещают одну из структур, ее емкость будет изменяться. Добавив схему для преобразования емкости в напряжение, вы получите очень полезный маленький акселерометр.

Источник: Misko / Flickr

Есть еще несколько методов, включая использование пьезорезистивного эффекта, пузырьков горячего воздуха и света, и это лишь некоторые из них. Итак, как видите, акселерометры и гироскопы действительно очень разные звери.

По сути, основное различие между ними состоит в том, что один может определять вращение, а другой — нет. Поскольку гироскопы работают по принципу углового момента, они идеально подходят для определения ориентации объекта в пространстве. С другой стороны, акселерометры

могут измерять только линейное ускорение на основе вибрации.

Однако есть некоторые варианты акселерометра, которые также включают гироскоп. Эти устройства состоят из гироскопа с грузом на одной из осей.

Устройство будет реагировать на силу, создаваемую весом, когда оно ускоряется, интегрируя эту силу для создания скорости.

Что такое оптические гироскопы?

Другой вид гироскопа — оптический гироскоп. Это устройство не имеет движущихся частей и обычно используется в современных коммерческих авиалайнерах, ракетах-носителях и орбитальных спутниках.

Кольцевой лазерный гироскоп, Источник: Британская энциклопедия

Воспользовавшись преимуществом так называемого эффекта Саньяка, эти устройства используют лучи света для обеспечения аналогичной функции механических гироскопов.Эффект был впервые продемонстрирован в 1911 году Францем Харрисом, но именно французский ученый Жорж Саньяк правильно определил причину.

Если луч света разделяется и направляется в двух противоположных направлениях по замкнутому пути на вращающейся платформе с зеркалами по периметру, а затем лучи рекомбинируются, они проявляют интерференционные эффекты. В 1913 году Саньяк пришел к выводу, что свет распространяется со скоростью, не зависящей от скорости источника.

Он также обнаружил, что, несмотря на то, что оба луча находятся в замкнутом контуре, луч, движущийся в одном направлении вращения, прибыл в свою начальную точку немного позже, чем другой.

Согласно Британской энциклопедии, «в результате была обнаружена картина« интерференции интерференционных полос »(чередование светлых и темных полос), которая зависела от точной скорости вращения поворотного стола».

Правило правой руки

Ученые склонны использовать так называемое «правило правой руки», чтобы визуализировать это.

Для этого возьмите правую руку и сделайте прямой угол. Затем можно растянуть пальцы по радиусу колеса.

Если вы согнете кончики пальцев в направлении вращения, ваш большой палец будет указывать в направлении углового момента.По сути, ось колеса будет направлением, в котором все вращающееся колесо «хочет» двигаться.

Источник: остановите голубя! / Flickr

Это видео дает нам довольно простое объяснение использования подвешенного велосипедного колеса.

Применение гироскопов

Интересные свойства гироскопов предоставили ученым и инженерам несколько увлекательных приложений. Их способность сохранять определенную ориентацию в пространстве является фантастической для некоторых приложений.

Наденьте сенсоры, и вы получите рецепт полезности. Имея это в виду, вот несколько отличных примеров использования гироскопов в нашем современном мире.

1. В самолетах вы найдете множество гироскопов.

Источник: Алекс Бельтюков / Wikimedia Commons

В современных самолетах инерционные системы наведения хорошо используют эти относительно простые устройства. У них есть набор вращающихся гироскопов для отслеживания и управления ориентацией самолета в полете. Вращающиеся гироскопы содержатся в специальных отсеках, которые позволяют им сохранять свою ориентацию независимо от ориентации самолета.

Клетки гироскопа имеют электрические контакты и датчики, которые могут передавать информацию пилоту, когда самолет катится или наклоняется. Это позволяет пилоту и системам наведения «знать» текущую относительную ориентацию самолета в пространстве.

2. Марсоход имеет пару гироскопов.

Марсоход также имеет набор гироскопов. Они обеспечивают устойчивость марсохода, а также помогают в навигации. Они также применяются в самолетах-дронах и вертолетах для обеспечения устойчивости и помощи в навигации.

3. В крылатых и баллистических ракетах также используются гироскопы.

Источник: Per-Olof Forsberg / Flickr

Еще одно интересное применение гироскопов — это системы наведения крылатых и баллистических ракет. Используемые для автоматического управления и коррекции крена, тангажа и рыскания, датчики гироскопов использовались для этой цели со времен немецких ракет Фау-1 и Фау-2 времен Второй мировой войны.

Как правило, ракеты для этого оснащены как минимум двумя гироскопами цель, с каждым гироскопом, обеспечивающим фиксированную опорную линию, от которой могут быть вычислены любые отклонения.Одна ссылка обычно включает ось вращения вертикального гироскопа.

От этой оси можно легко измерить отклонения по тангажу, крену и рысканью. Гироскопы также нашли применение в стабилизаторах прицелов, бомбовых прицелах и платформах для переноски орудий и радиолокационных систем на борту военных кораблей.

4. Гироскопы также можно найти в орбитальных космических аппаратах

Еще одно интересное применение гироскопов — это инерциальные системы наведения орбитальных космических аппаратов. Такое маленькое судно требует высокой точности, когда дело доходит до стабилизации, и гироскопы в значительной степени идеально подходят для этой работы.

Есть несколько более крупных и тяжелых устройств, называемых импульсными колесами или реактивными колесами, которые также используются для контроля высоты некоторых более крупных спутников.

5. Часть «Звездных войн: Возвращение джедая» была снята с использованием гироскопов. Джедай

(как и во многих других фильмах). Это устройство, используемое в сочетании с несколькими гироскопами, удерживало камеру стабильно при съемке фоновых кадров для знаменитой погони на спидер-байке на Эндоре.

Изобретенный Гарретом Брауном, он управлял установкой, чтобы пройти через лес из красного дерева, управляя камерой со скоростью один кадр в секунду . Когда отснятый материал был ускорен до 24 кадра в секунду , это создавало впечатление скоростного путешествия сквозь деревья.

Сегодня потомки Steadicam — обычная черта многих кинопроизводств.

6. В вашем телефоне тоже может быть один

Гироскопы также нашли применение в различных потребительских товарах за последние несколько лет.Включение их в карманные устройства, такие как смартфоны, позволяет с высокой точностью определять движение в трехмерном пространстве.

Гироскопы обычно сочетаются с акселерометрами в современных смартфонах, чтобы обеспечить отличное определение направления и движения. Известные примеры включают Samsung Galaxy Note 4, HTC Titan, iPhone 5s и т. Д.

Современные игровые приставки также имеют тенденцию включать в себя гироскоп в той или иной форме. Гироскопы — от пульта Wii до различных периферийных устройств Playstation 3 и 4 — открыли совершенно новый способ играть в компьютерные игры.

7. Чтобы мы не забыли дроны

Источник: Pexels

Еще одно интересное применение гироскопов в нашей повседневной жизни — это дроны. Для того, чтобы эти устройства могли идеально летать, им необходимы гироскопы, среди прочего, чтобы они могли парить и летать по уровню.

Современные коммерческие дроны, как правило, используют трех- и шестиосные гироскопические стабилизаторы для предоставления навигационной информации контроллеру полета, что упрощает и повышает безопасность полета дронов.

И все, ребята.

Несмотря на простоту конструкции, они стали незаменимыми элементами комплекта для чего угодно, от океанских кораблей до космических шаттлов и, конечно же, вертолетов.

В целом гироскопы просто невероятны, даже если вы не подозреваете, что они там есть. Удивительно, что такое простое устройство может иметь такие интересные и разнообразные приложения.

Хотя устройства относительно простые, они обладают фантастическими свойствами, которые ученые и инженеры использовали, чтобы сделать наш мир немного лучше.

Если эта статья пробудила ваше воображение и вы хотите иметь собственный гироскоп, есть множество интернет-магазинов, из которых можно выбрать. Как ты мог отказаться?

Центр грыжи межпозвоночного диска | Симптомы, лечение, Консультации специалиста по хирургии

Рецензирование

Универсальное руководство по грыже межпозвоночного диска: все, что вы когда-либо хотели знать, прямо от экспертов.

В этой статье: Что такое грыжа межпозвоночного диска? | Причины | Симптомы | Диагностика | Нехирургические методы лечения | Варианты хирургии | FAQs | Источники

Вы можете думать о «позвоночнике» как о единой твердой, но гибкой части, но на самом деле он состоит из маленьких движущихся частей, которые все должны работать согласованно для обеспечения надлежащей мобильности.Иногда, однако, в этой гармонии есть несколько игроков, которые сильно расстроены, а именно ваши диски, подушечки между вашими позвонками. Когда они повреждаются и задевают нервные корешки, отходящие от спинного мозга, именно тогда они могут взять неправильную ноту — может быть, даже болезненную.

Также известное как проскальзывание или разрыв дисков, это относительно распространенное заболевание, которое может возникать в любом месте позвоночника, но чаще всего поражает поясницу или шею.

Диски позвоночника представляют собой подушкообразные подушечки, расположенные между позвонками.Источник фото: 123RF.com.

Возможно, вы не особо ощутите грыжу межпозвоночного диска — на самом деле, некоторые люди даже не чувствуют этого и никогда не узнают, что это происходит, пока не получат визуализацию по другой причине, например, травма спины, — но для некоторых людей это скольжение давит на соседних нервах. Это определенно может показаться скрипичным скрипом в гармоничном во всем остальном концерте.

«Обычно проблема не в самой грыже, или когда кто-то отправляется к врачу», — говорит Нил Ананд, доктор медицины, профессор ортопедической хирургии и директор по травмам позвоночника в Центре позвоночника Cedars-Sinai в Лос-Анджелесе.

Проблема в основном в том, что какая-то часть диска сдавливает нервы. «Это когда возникает боль и потеря подвижности, и это две основные проблемы, которые необходимо решить», — говорит д-р Ананд. Ваш врач может порекомендовать физиотерапию, лекарства и / или операцию.

Что такое грыжа межпозвоночного диска ?

Как мы уже говорили ранее, позвоночные диски отделяют каждый позвонок и поглощают шок. Без них кости вашего позвоночника будут соприкасаться друг с другом, и вы не сможете выдержать воздействие травмы и веса тела.

Эти подушки не только защищают, но и придают позвоночнику гибкость, позволяя выполнять такие движения, как скручивание и сгибание.

Как инь и ян, диски одновременно мягкие и твердые. Существует жесткий внешний слой, называемый фиброзное кольцо , и мягкий гелеобразный центр, называемый пульпозное ядро ​​. Волокна на внешней стороне каждого диска помогают им прикрепляться к позвонкам и оставаться на месте.

При разрыве прочного внешнего слоя диска гелеобразный центр может «просочиться» в спинномозговой канал: канал, в котором находится спинной мозг и спинномозговая жидкость.Боль возникает, когда этот гель и, возможно, часть внешнего диска и внутреннего геля прижимается к нервным корешкам, которые проходят вдоль позвоночного столба.

Результатом может быть сильная боль в спине, а также слабость в руке или ноге. Онемение также может возникнуть, поскольку нервные сигналы блокируются. Еще больше хлопот усугубляет тот факт, что гель может выделять химический раздражитель, который может способствовать воспалению нервов и боли.

Грыжа межпозвоночного диска может сдавливать нервные корешки и даже сам спинной мозг.

Причины возникновения грыжи межпозвоночного диска
Возраст

Возраст — основная причина грыжи диска. Со временем диски позвоночника естественным образом постепенно теряют объем жидкости; это известно как остеохондроз. По мере постепенного износа дисков на внешней поверхности могут образовываться микроскопические трещины или разрывы, создавая выход для гелеобразной внутренней части.

Доктор Ананд говорит об этом так: «Вырождение — это [причина], которую мы чаще всего видим. Подумайте о автомобильной шине, у которой снаружи есть радиальные волокна.Со временем в этом волокне от использования появляются крошечные разрывы, а затем [слезы] становятся больше. Для некоторых людей слеза может стать достаточно большой, чтобы позволить тому, что находится внутри, выйти наружу ».

Травма

Травма — вторая по частоте причина грыжи межпозвоночного диска. Вы можете перегрузить спинной диск, когда поворачиваете или поднимаете что-то тяжелое. Диск может разорваться и при сильной травме, например, в автомобильной аварии или падении.

У вас также может быть больше шансов заболеть грыжей межпозвоночного диска, если вы страдаете ожирением или страдали ею другие члены вашей семьи, поскольку исследования показывают, что это может передаваться в семьях.

Каковы симптомы грыжи межпозвоночного диска?

Грыжа межпозвоночного диска может возникнуть в любой части позвоночника, но чаще всего встречается в пояснице и шее (поясничный и шейный отделы позвоночника). Это гибкие части позвоночника, в отличие от середины вашей спины (грудного отдела позвоночника), и, поскольку они позволяют больше всего двигаться, они также больше всего изнашиваются, вызывая потерю объема жидкости.

Если грыжа минимальна или не давит на нерв, симптомы могут отсутствовать.Доктор Ананд говорит, что многие люди живут с грыжами в той или иной степени.

У тех, у кого есть грыжи, поражающие нервы, боль может быть сильной и неослабевающей. Обычно он ощущается на одной стороне тела и может отдавать в руку (если грыжа межпозвоночного диска находится на шее) или ногу (если грыжа поясничного диска; например, ишиас).

Другие признаки и симптомы грыжи межпозвоночного диска включают:

  • Тупая боль на одной стороне тела
  • Боль при кашле, чихании или переходе в определенное положение
  • Онемение, покалывание или жжение, обычно из-за сдавленного нерва.
  • Боль, усиливающаяся при сидении, но при стоянии, ходьбе и наклонах симптомы также могут ухудшиться
  • Слабость или спазм мышц, которые могут повлиять на вашу способность поднимать или удерживать предметы
  • Проблемы с равновесием или хромота из-за слабости и / или боли
  • Медленные рефлексы
  • Затруднения при вставании из положения сидя
  • Неспособность оставаться на одной должности в течение длительного периода времени
  • Плохая осанка
  • Потеря контроля над кишечником или мочевым пузырем (что может указывать на синдром конского хвоста, неотложную медицинскую помощь)

Как диагностируют грыжу межпозвоночного диска?

Чтобы выяснить, есть ли у вас грыжа межпозвоночного диска, вы можете обратиться к ортопеду или своему лечащему врачу.Заподозрить грыжу межпозвоночного диска можно, если боль в пояснице сопровождается иррадиацией в ноге.

Скорее всего, ваш врач попросит вас сделать «тест с подъемом прямой ноги». Лежа, поднимаешь одну ногу прямо вверх. Если у вас грыжа межпозвоночного диска, давящая на нерв, это движение усилит сжатие и вызовет боль во всей ноге. Ваш врач также спросит о онемении, слабости и замедленных рефлексах.

Оттуда обычно заказывают визуализационные исследования. Вам может понадобиться:

Магнитно-резонансная томография ( МРТ )

Эта технология позволяет выявить спинной мозг, окружающие мягкие ткани и нервы.Это лучшее визуализирующее исследование для подтверждения диагноза грыжи межпозвоночного диска.

МРТ

— это предпочтительный инструмент диагностики грыжи межпозвоночного диска, потому что они могут показать мягкие ткани.

Исследования нервной проводимости (NCS) и электромиограмма (ЭМГ)

В этих исследованиях используются электрические импульсы, которые измеряют, насколько сильно ваши нервы могут быть затронуты компрессией от грыжи межпозвоночного диска. NCS и EMG не являются стандартными тестами для диагностики грыжи межпозвоночного диска и используются только при наличии симптомов нервной болезни, таких как онемение и излучающая боль.Эти исследования обычно используются только в том случае, если МРТ и физический осмотр не дали результатов, и ваш врач считает, что возможны другие заболевания.

Рентгеновские снимки

Они не являются предпочтительным средством визуализации, потому что мягкие ткани, такие как диски и нервы, трудно захватить с помощью этой технологии. Однако их можно использовать в качестве начального инструмента для исключения других заболеваний, таких как костные шпоры или переломы.

Каковы варианты консервативного лечения грыжи межпозвоночного диска?

Большинство людей с грыжей межпозвоночного диска хорошо поддаются консервативному лечению и не нуждаются в хирургическом вмешательстве.

«Часто не существует единой стратегии для лечения грыжи нехирургическим способом. Вам будет предложено принять некоторые методы здорового образа жизни наряду с целевым лечением, таким как физиотерапия», — говорит Нихил Джайн, доктор медицины, клинический отдел позвоночника. научный сотрудник школы медицины Луисвилльского университета по хирургии. «Даже если генетика играет роль, вы можете многое сделать для улучшения функции позвоночника».

В дополнение к физиотерапии и обезболивающим, рекомендованным вашим врачом, вы можете сделать несколько вещей, чтобы почувствовать себя лучше.

  • Набери здоровый вес. Избыточный вес может ухудшить компрессию в позвоночнике, поэтому снижение веса на несколько килограммов может облегчить боль.
  • Бросить курить . Курение не только способствует развитию хронических заболеваний, но и является одним из основных факторов риска остеохондроза, особенно в нижней части спины и шеи.
  • Занимайтесь малой нагрузкой. Постельный режим может показаться заманчивым, но он может привести к усилению жесткости и слабости мышц.
  • Выполняйте упражнения на сердечник. Вам нужно укрепить свой «пояс» поддержки основных мышц живота и поясницы. Ваш врач или физиотерапевт могут порекомендовать безопасные для вас упражнения.
  • Рассмотрите возможность эпидуральной инъекции стероидов. : Ваш врач может предложить этот тип инъекции, называемый ESI, в качестве минимально инвазивной процедуры, которая может уменьшить воспаление в пораженном нерве. Облегчение обычно длится около трех месяцев, и этого может быть достаточно для заживления спины, поэтому повторная инъекция не требуется.

Какие хирургические процедуры лечат грыжу межпозвонковых дисков?

Если вы пробовали нехирургические методы лечения, и через три месяца у вас все еще есть симптомы, операция может быть хорошим вариантом. Часто это простая амбулаторная процедура, которая занимает менее часа.

«Спинальная хирургия прошла долгий путь, даже за последние несколько лет. Если нет никаких опасений, большинство людей отправляются домой в тот же день и обычно всего через несколько часов после процедуры», — говорит доктор Ананд.

Есть две основные хирургические процедуры по поводу поясничной грыжи межпозвоночного диска.

Микродискэктомия

Эта процедура удаляет части диска, чтобы уменьшить давление на позвоночник. Микродискэктомию иногда называют микродекомпрессией.

Ламинэктомия

При ламинэктомии удаляется часть позвоночной кости. Это создает больше места для спинного мозга и нервов, поэтому они не сжимаются.

Есть два дополнительных варианта при грыже межпозвоночного диска шейного отдела позвоночника (шеи)

Дискэктомия и спондилодез передней шейки матки (ACDF) или замена шейного диска (CDR)

ACDF или CDR — это операции, при которых удаляется пораженный диск и вставляется либо костный трансплантат (ACDF), либо искусственный диск (CDR) для стабилизации области.

Микроламинофораминотомия

Во время этой операции ваш хирург удалит небольшой кусок кости из вашего позвонка, чтобы освободить больше места для защемленных нервов.

После любой операции большинство пациентов сразу же чувствуют облегчение от таких симптомов, как боль, онемение и слабость. Однако для полного заживления нервов может потребоваться несколько недель или месяцев.

Учитывая, что существует множество хороших способов облегчить боль при грыже межпозвоночного диска, вам не следует откладывать визит к врачу по поводу боли в спине.

«Чем дольше вы ждете, тем труднее будет вернуть вас на правильный путь», — говорит д-р Ананд. «Если вам больно и вы не можете жить так, как хотите, обратитесь к врачу, потому что мы можем многое сделать, чтобы помочь».

Часто задаваемые вопросы

Что вызывает грыжу межпозвоночного диска?

Нормальное старение межпозвоночных дисков, травмы, перенапряжение, ожирение и генетика могут сыграть свою роль. Во многих случаях нет единственного события, которое вызывает грыжу межпозвоночного диска.

Что произойдет, если не лечить грыжу межпозвоночного диска?

Это зависит от того, как на вас влияет грыжа межпозвоночного диска. Если у вас нет симптомов, возможно, вам не потребуется лечение. Если у вас есть симптомы, они могут ухудшиться без лечения. Отчасти это связано с тем, что вы можете попытаться меньше двигаться, что может ослабить мышцы спины, поддерживающие позвоночник.

Можно ли вылечить межпозвоночную грыжу без хирургического вмешательства?

Многие люди находят облегчение без хирургического вмешательства.Немного могут помочь изменения в образе жизни, в том числе легкая активность, укрепляющая мышцы спины. Ваш врач может также порекомендовать безрецептурные болеутоляющие и физиотерапию.

Грыжа межпозвоночного диска — это то же самое, что соскользнувший диск?

Да, они такие же. Другой термин, который вы можете услышать, — это разрыв диска.

Источники

OrthoInfo: Грыжа межпозвоночного диска. https://orthoinfo.aaos.org/en/diseases—conditions/herniated-disk/

Клиника Мэйо: грыжа межпозвоночного диска.https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/herniated-disk/symptoms-causes/syc-20354095

StatPearls: Грыжа межпозвоночного диска. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441822/

Аро Х. Трансляционные исследования межпозвоночной грыжи: современное состояние диагностики и лечения. Дж. Ортоп Ски . 2014; 19 (4): 515-520. DOI: 10.1007 / s00776-014-0571-x

Truumees E. История грыжи поясничного диска от Гиппократа до 1990-х годов. Clin Orthop Relat Res. 2015 июнь; 473 (6): 1885-95.DOI: 10.1007 / s11999-014-3633-7. PMID: 24752913; PMCID: PMC4418987.

Маджлеси Дж., Тогай Х., Уналан Х., Топрак С. Чувствительность и специфичность тестов на наклон и подъем прямой ноги у пациентов с грыжей поясничного диска. J Clin Rheumatol. 2008 Апрель; 14 (2): 87-91. DOI: 10.1097 / RHU.0b013e31816b2f99. PMID: 18391677.

Chiu CC, Chuang TY, Chang KH, Wu CH, Lin PW, Hsu WY. Вероятность спонтанного регресса поясничной грыжи межпозвоночного диска: систематический обзор. Clin Rehabil.2015 Февраль; 29 (2): 184-95. DOI: 10.1177 / 0269215514540919. Epub 2014, 9 июля. PMID: 25009200.

Обновлено: 23.03.21

file_get_contents (): https: // оболочка отключена в конфигурации сервера с помощью allow_url_fopen = 0 (2)

 # 0 [внутренняя функция]: flight \ Engine-> handleError (2, 'file_get_conten ...', '/ home / oxiprod / p ...', 75, массив)
# 1 /home/oxiprod/public_html/learning/classes/core/Views.class.php(75): file_get_contents ('https: //www.oxi ...', false, идентификатор ресурса # 57)
# 2 / home / oxiprod / public_html / learning / tmp / related-assets.fcd882220368500df6097cedcce0083a.rtpl.php (58): include_external_products ('215,1632')
# 3 /home/oxiprod/public_html/learning/classes/vendor/rain.tpl.class.php(175): include ('/ home / oxiprod / p ...')
# 4 /home/oxiprod/public_html/learning/tmp/article.dbc0d1fb45c94351554e3cc679c6b66e.rtpl.php(129): RainTPL-> draw ('app / common / rela ...')
# 5 /home/oxiprod/public_html/learning/classes/vendor/rain.tpl.class.php(175): include ('/ home / oxiprod / p ...')
# 6 / главная / oxiprod / public_html / обучение / классы / ядро ​​/ Контроллеры / HomeController.class.php (379): RainTPL-> draw ('app / _assets / art ...')
# 7 /home/oxiprod/public_html/learning/classes/vendor/flight/core/Dispatcher.php(207): HomeController :: viewAssetByAlias ​​(1, 'вращающийся-диск-c ...')
# 8 /home/oxiprod/public_html/learning/classes/vendor/flight/core/Dispatcher.php(144): flight \ core \ Dispatcher :: invokeMethod (массив, массив)
# 9 /home/oxiprod/public_html/learning/classes/vendor/flight/Engine.php(340): flight \ core \ Dispatcher :: execute (Массив, Массив)
# 10 / home / oxiprod / public_html / learning / classes / vendor / flight / core / Dispatcher.php (198): полет \ Двигатель -> _ start ()
# 11 /home/oxiprod/public_html/learning/classes/vendor/flight/core/Dispatcher.php(144): flight \ core \ Dispatcher :: invokeMethod (массив, массив)
# 12 /home/oxiprod/public_html/learning/classes/vendor/flight/core/Dispatcher.php(49): flight \ core \ Dispatcher :: execute (массив, массив)
# 13 /home/oxiprod/public_html/learning/classes/vendor/flight/Engine.php(92): flight \ core \ Dispatcher-> run ('start', массив)
# 14 / home / oxiprod / public_html / learning / classes / vendor / flight / core / Dispatcher.php (198): flight \ Engine -> __ call ('start', массив)
# 15 /home/oxiprod/public_html/learning/classes/vendor/flight/Flight.php(77): flight \ core \ Dispatcher :: invokeMethod (массив, массив)
# 16 /home/oxiprod/public_html/learning/index.php(7): Flight :: __ callStatic ('начало', массив)
# 17 {main} 

ось | Национальное географическое общество

Ось — это невидимая линия, вокруг которой вращается или вращается объект. Объект может быть крошечной частицей, меньше одного атома. Или это может быть звезда массой в тысячу солнц.

В любом случае ось объекта проходит через его центр масс или центр масс. Центр масс объекта — это точка, в которой внешняя сила, действующая на объект, действует так, как если бы объект был расположен именно в этой точке — где объект кажется «сбалансированным». Центр масс Земли действительно меняется. Океанские приливы смещают центр масс, но недостаточно, чтобы радикально сместить ось планеты.

Каждая планета в нашей солнечной системе вращается вокруг своей оси. Итак, у каждой планеты есть Северный и Южный полюсы — точки, где ось пересекает поверхность планеты.

Время, за которое планета или другой небесный объект совершает один оборот вокруг своей оси, называется периодом вращения. Период вращения Земли составляет около 24 часов или суток.

Наклон оси

У некоторых планет, таких как Меркурий, Венера и Юпитер, оси почти полностью перпендикулярны или направлены вверх и вниз.

Ось Земли не перпендикулярна. Он имеет осевой наклон или наклон. Наклон оси — это угол между осью вращения планеты и ее орбитальной осью.Ось орбиты планеты перпендикулярна плоскости эклиптики или орбиты, тонкому диску, окружающему Солнце, простирающемуся до края Солнечной системы.

Наклон оси Земли (также известный как наклон эклиптики ) составляет около 23,5 градусов. Из-за такого наклона оси солнце светит на разных широтах под разными углами в течение года. Это вызывает сезоны.

Уран имеет самый большой наклон оси в Солнечной системе. Его ось наклонена примерно на 98 градусов, поэтому его северный полюс находится почти на экваторе.Астрономы подозревают, что этот экстремальный наклон был вызван столкновением с планетой размером с Землю миллиарды лет назад, вскоре после образования Урана.

Осевая прецессия

Ось Земли кажется стабильной, но на самом деле она очень медленно качается, как волчок. Земной оси требуется около 26000 лет, чтобы совершить круговое «колебание».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2019 © Все права защищены. Карта сайта