Основи теорії вимірів у спорті

Метрологічне забезпечення спрямоване на те, щоб забезпечити єдність і точність вимірів. Єдність вимірів досягається тим, що їхні результати повинні бути представлені в узаконених одиницях і з відомою імовірністю погрішностей. В даний час використовується міжнародна система одиниць (СІ), застосування якої в Росії визначено Державним стандартом. Основними одиницями фізичних величин у СІ є одиниці довжини - метр (м); маси – кілограм (кг); часу – секунда (с); сили електричного струму – амперів (А); термодинамічної температури – кельвін (ДО); сили світла – кандела (кд); кількості речовини – моль (моль). Додаткові одиниці СІ: радіан (рад) і стерадіан (порівн) – для виміру плоского і тілесного кутів відповідно.

Крім того, у спортивно-педагогічних вимірах використовуються наступні одиниці вимірів: сили – ньютона (Н); температури – градуси Цельсія (*З), частоти – герців (Гц); тиску – паскаль (Па); обсягу – літр, мілілітр (л, мол).

За допомогою розрахунків з цих основних одиниць одержують похідні. Наприклад, робота, вироблена тілом, що рухається, виміряється як добуток сили на масу (Ньютон.метр – Н.м). Потужність – як робота в одиницю часу – виміряється в Н.м/с, швидкість – у м/с і т.д.

Досить широко використовуються в практиці позасистемні одиниці. Наприклад, потужність виміряється в кінських силах (л. с.), енергія – у калоріях, тиск – міліметрах ртутного стовпа і т.д. Для перекладу внесистемних одиниць у СІ використовуються наступні відносини: 1 Н=0,102 кг (сили); 1 Нм=1 Дж (джоуль) =0,102; кгм=0,000239 ккал. Один ньютонметр занадто незначний по величині, і тому роботу спортсмена (чи енергію, виділювану при виконанні вправ) частіше вимірюють у кілоджоулях: 1 кдж=1000 Нм=0,239 ккал=102 кгм.

Інтенсивність (чи потужність) вправ виміряється у ватах: 1 Ут=1 Дж/з=1 Н.м/с=0,102 кгм/с. Відповідно 1000 Ут=1 квт=102 кгм/с. У практиці спорту широке поширення одержав такий показник, як енерготрати (у ккал) при виконанні вправ в одиницю часу (хв):1 ккал/хв=69,767 Ут=426,85 кгм/хв =4,186 кдж/хв. Використовується і така одиниця, як позначок. Він дорівнює:

ккал кДж

1 мет=0,0175-------------=0,0732--------------------

кг кгДосить часто, оцінюючи інтенсивність вправи, відзначають, що воно виконується при споживанні кисню на рівні, скажемо, 4 л/хв. Необхідно запам'ятати, що при споживанні 1 л ПРО 2 виділяється 5,05 ккал енергії і відбувається робота, рівна 21,237 кдж. Отже, при виконанні цієї вправи буде затрачатися 20,2 ккал/хв, що відповідає роботі в 84,95 кдж.

3. Шкали вимірів

Існує чотири основні шкали вимірів.

Шкала найменувань

Власне вимірів, що відповідають визначенню цієї дії, у шкалі найменувань не виробляється. Тут мова йде про угруповання об'єктів, ідентичних по визначеній ознаці, і про присвоєння їм позначень. Не випадково, що інша назва цієї шкали – номінальне (від латинського слова Nome – ім'я).

Позначеннями, що привласнюються об'єктам, є числа. Наприклад, легкоатлети-стрибуни в довжину в цій шкалі можуть позначатися номером 1, стрибуни у висоту – 2, стрибуни потрійним – 3, стрибуни із шостому – 4.

При номінальних вимірах символіка, що вводиться, означає, що об'єкт 1 тільки відрізняється від об'єктів 2, 3 чи 4. Однак наскільки відрізняється й у чому саме, по цій шкалі вимірити не можна.

Який же зміст у присвоєнні конкретним об'єктам (наприклад, стрибунам) чисел? Роблять це тому, що результати вимірів потрібно обробляти. Математична статистика, апарат якої використовується для цього, має справу з числами, і групувати об'єкти краще не по словесних характеристиках, а по числах.