Цены снижены! Бесплатная доставка контурной маркировки по всей России

Обозначение линейной скорости: Формула линейной скорости в физике

Содержание

Формула для расчета линейной скорости

Понятие скорости

Когда мы сравниваем движение каких-либо тел, то говорим, что одни тела двигаются быстрее, а другие — медленнее. Такую простую терминологию мы используем в повседневной жизни, говоря, например, о движении транспорта. В физике быстрота движения тел характеризуется определенной величиной. Эта величина называется скоростью. Общее определение скорости (в случае, если тело движется равномерно):

Определение 1

Скорость при равномерном движении тела — это физическая величина, показывающая, какой путь прошло тело за единицу времени.

Под равномерным движением тела подразумевается, что скорость тела постоянна. Формула нахождения скорости: $v=\frac{s}{t}$, $s$ — это пройденный телом путь (то есть длина линии), $t$ — время (то есть промежуток времени, за который пройден путь).

Готовые работы на аналогичную тему

Согласно международной системе СИ, единица измерения линейной скорости является производной от двух основных единиц — метра и секунды, то есть измеряется в метрах в секунду (м/с).

Это значит, что под единицей скорости понимается скорость такого равномерного движения, при котором путь в один метр тело проходит за одну секунду.

Также скорость часто измеряют в км/ч, км/с, см/с.

Рассмотрим простой пример задачи на вычисление скорости.

Пример 1

Задача. Двигаясь равномерно, поезд за 4 ч проходит 219 км. Найти его скорость движения.

Решение. $v=\frac{219 км}{4 ч}=54,75\frac{км}{ч}$. Переведём километры в метры и часы в секунды: $54,75\frac{км}{ч}=\frac{54750 м}{3600c}\approx 15,2\frac{м}{c}$.

Ответ. $54,75\frac{км}{ч}$ или $15,2\frac{м}{c}$.

Из примера мы видим, что числовое значение скорости отличается в зависимости от выбранной единицы измерения.

Кроме числового значения, скорость имеет направление. Числовое значение величины в физике называют модулем. Когда у физической величины есть и направление, то эту величину называют векторной. То есть скорость — это векторная физическая величина.

На письме модуль скорости обозначается $v$, а вектор скорости — $\vec v$.

В свою очередь, такие величины как путь, время, длина и другие характеризуются только числовым значением. Тогда говорят, что это скалярные физические величины.

В случае, когда движение является неравномерным, используют понятие средней скорости. Формула средней скорости: $v_{ср}=\frac{s}{t}$, где $s$ — это весь пройденный телом путь, $t$ — всё время движения. Рассмотрим пример задачи на среднюю скорость, чтобы понять разницу.

Пример 2

Задача. Некоторый транспорт за 2,5 часа преодолевает путь в 213 км. Найти его $v_{ср}$.

Решение. $v_{ср}=\frac{213 км}{2,5 ч}= 85,2 \frac{км}{ч}=\frac{213000 м}{9000 с}\approx 23,7\frac{м}{с} $.

Ответ. $85,2 \frac{км}{ч}$ или $23,7\frac{м}{с} $.

Линейная скорость

Определение линейной скорости относится к разделу физики о механике и подразделу о кинематике в рамках вопроса движения по окружности. В измерении скорости движения по окружности выделяют угловую скорость и линейную скорость.

Дадим определение линейной скорости.

Определение 2

Линейная скорость $V$ — это физическая величина, показывающая путь, который прошло тело за единицу времени.

Формула линейной скорости:

$V=\frac{S}{t}$, где $S$ — путь, $t$ — время, за которое точка прошла путь $S$.

Также существует иной вариант этой формулы:

$V=\frac{l}{t}$, где $l$ — путь, $t$ — время, за которое точка прошла по дуге $l$.

В некоторых учебниках линейная скорость также обозначается маленькой буквой $v$.

Есть ещё одна формула, по которой можно найти линейную скорость:

$v=\frac{2\pi R}{T}$.

$2\pi$ соответствует полной окружности (360 угловым градусам).

$\vec V$ направленена по касательной к тракетории.

Связь между линейной и угловой скоростями

Чтобы проследить связь между линейной и угловой скоростями, нужно дать определение угловой скорости.

Определение 3

Угловая скорость — это величина, которая равна отношению угла поворота отрезка, соединяющего точку с центром окружности, к промежутку времени, за который этот поворот произошёл. 2 R$.

С помощью элементарных математических действий из этих двух формул выводится связь между $V$ и $\omega$.

Таким образом, в данной статье мы разобрали следующие понятия:

  • скорость;
  • линейная и угловая скорость;
  • связь между линейной и угловой скоростями.

Движение по окружности, угловая скорость, частота, период, центростремительное ускорение. Формулы, определения, пояснения

Тестирование онлайн

Так как линейная скорость равномерно меняет направление, то движение по окружности нельзя назвать равномерным, оно является равноускоренным.

Угловая скорость

Выберем на окружности точку 1. Построим радиус. За единицу времени точка переместится в пункт 2. При этом радиус описывает угол. Угловая скорость численно равна углу поворота радиуса за единицу времени.

Период и частота

Период вращения T — это время, за которое тело совершает один оборот.

Частота вращение — это количество оборотов за одну секунду.

Частота и период взаимосвязаны соотношением

Связь с угловой скоростью

Линейная скорость

Каждая точка на окружности движется с некоторой скоростью. Эту скорость называют линейной. Направление вектора линейной скорости всегда совпадает с касательной к окружности. Например, искры из-под точильного станка двигаются, повторяя направление мгновенной скорости.

Рассмотрим точку на окружности, которая совершает один оборот, время, которое затрачено — это есть период T. Путь, который преодолевает точка — это есть длина окружности.

Центростремительное ускорение

При движении по окружности вектор ускорения всегда перпендикулярен вектору скорости, направлен в центр окружности.

Используя предыдущие формулы, можно вывести следующие соотношения

Точки, лежащие на одной прямой исходящей из центра окружности (например, это могут быть точки, которые лежат на спице колеса), будут иметь одинаковые угловые скорости, период и частоту.

То есть они будут вращаться одинаково, но с разными линейными скоростями. Чем дальше точка от центра, тем быстрей она будет двигаться.

Закон сложения скоростей справедлив и для вращательного движения. Если движение тела или системы отсчета не является равномерным, то закон применяется для мгновенных скоростей. Например, скорость человека, идущего по краю вращающейся карусели, равна векторной сумме линейной скорости вращения края карусели и скорости движения человека.

Земля участвует в двух основных вращательных движениях: суточном (вокруг своей оси) и орбитальном (вокруг Солнца). Период вращения Земли вокруг Солнца составляет 1 год или 365 суток. Вокруг своей оси Земля вращается с запада на восток, период этого вращения составляет 1 сутки или 24 часа. Широтой называется угол между плоскостью экватора и направлением из центра Земли на точку ее поверхности.

Согласно второму закону Ньютона причиной любого ускорения является сила. Если движущееся тело испытывает центростремительное ускорение, то природа сил, действием которых вызвано это ускорение, может быть различной. Например, если тело движется по окружности на привязанной к нему веревке, то действующей силой является сила упругости.

Если тело, лежащее на диске, вращается вместе с диском вокруг его оси, то такой силой является сила трения. Если сила прекратит свое действие, то далее тело будет двигаться по прямой

Рассмотрим перемещение точки на окружности из А в В. Линейная скорость равна

vA и vB соответственно. Ускорение — изменение скорости за единицу времени. Найдем разницу векторов.

Разница векторов есть . Так как , получим

В системе отсчета, связанной с колесом, точка равномерно вращается по окружности радиуса R со скоростью , которая изменяется только по направлению. Центростремительное ускорение точки направлено по радиусу к центру окружности.

Теперь перейдем в неподвижную систему, связанную с землей. Полное ускорение точки А останется прежним и по модулю, и по направлению, так как при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой ускорение не меняется. С точки зрения неподвижного наблюдателя траектория точки А — уже не окружность, а более сложная кривая (циклоида), вдоль которой точка движется неравномерно.

Мгновенная скорость определяется по формуле

Глава 7. Вращательное движение. Кинематика и динамика

Как правило, в любом варианте задания ЕГЭ по физике представлены несколько задач на вращательное движение. Приведем основные определения и законы, необходимые для решения такого рода задач. Угловой скоростью тела, совершающего вращательное движение, называется отношение угла поворота к тому времени , за которое этот поворот произошел

(7.1)

В этом определении угол должен измеряться в радианах, поэтому размерность угловой скорости рад/с (или 1/с поскольку радиан — безразмерная величина). В принципе, определение (7.1) позволяет найти как среднюю (для больших интервалов времени ), так и мгновенную (при ) угловую скорость.

Однако в школьном курсе физики рассматривается только движение с постоянной угловой скоростью, для которого определение (7.1) дает один и тот же результат для любых интервалов времени . Применяя определение (7.1) к полному обороту тела (угол поворота — радиан), получим связь угловой скорости и периода вращения

(7.2)

Угловую скорость можно ввести не только для точечного тела, но и для протяженного тела. Действительно, при вращении неточечного тела вокруг любой оси все его точки поворачиваются за одинаковое время на одинаковый угол. Поэтому можно говорить об угловой скорости всего тела.

Из формулы (7.2) легко получить связь угловой и обычной скорости вращающегося точечного тела (в этом контексте последнюю всегда называют линейной скоростью). Умножая правую и левую часть формулы (7.2) на радиус окружности и учитывая, что – это длина пути, пройденного за период, получим

(7. 3)

Конечно, для неточечного вращающегося тела нельзя ввести понятие линейной скорости, поскольку у разных точек этого тела линейные скорости будут разными.

Очевидно, при вращательном движении тело всегда имеет ускорение. Действительно, согласно определению (2.1) ускорение тела равно нулю, если не меняется вектор скорости этого тела (т.е. как величина скорости, так и ее направление). При вращательном движении направление скорости обязательно меняется. Можно доказать, что при вращательном движении точечного тела с постоянной по величине линейной скоростью вектор его ускорения в любой момент направлен от тела к центру траектории тела, а его величина равна

(7.4)

Ускорение (7.3) принято называть центростремительным. Если использовать связь линейной и угловой скорости тела при вращательном движении (7.3), то формулу для центростремительного ускорения можно записать и в таких формах

(7. 5)

Согласно второму закону Ньютона ускорения сообщаются телам силами. Поэтому если тело совершает движение по окружности радиуса с постоянной по величине скоростью (и соответственно угловой скоростью ), на него должна действовать сила, направленная к центру окружности и равная по величине

(7.6)

Силу (7.6) принято называть центростремительной. Отметим, что термин «центростремительная» связан не с природой этой силы, а с тем, как она действует: в разных ситуациях центростремительной силой может быть и сила тяжести, и сила трения, и сила реакции, и другие силы или их комбинации.

Перечисленных законов и определений достаточно для решения любых задач ЕГЭ на вращательное движение. Рассмотрим их применение к решению задач, приведенных в первой части.

Если период вращения тела задан, то его угловая скорость может быть однозначно определена независимо от размеров тела или радиуса орбиты для точечного тела. В частности, секундная стрелка любых часов поворачивается на угол за одну минуту (конечно, при условии, что они идут «правильно»). Поэтому угловая скорость секундных стрелок любых часов равна рад/мин (задача 7.1.1 – ответ 2).

Для нахождения линейной скорости конца секундной стрелки часов (задача 7.1.2) используем связь угловой и линейной скоростей (7.5). Имеем

(правильный ответ – 2).

Применяя определение угловой скорости к колесу (задача 7.1.3), получаем

(правильный ответ 1).

Из формулы (7.2) имеем

(задача 7.1.4 – правильный ответ 4).

Используя известное расстояние от первой точки до оси вращения и ее центростремительное ускорение (задача 7. 1.5), из формулы (7.5) находим квадрат угловой скорости диска

А теперь по формуле (7.5) для второй точки получаем

(ответ 2).

Поскольку скорость автомобиля в задаче 7.1.6 не меняется в процессе движения для сравнения центростремительных ускорений автомобиля в разных точках траектории следует использовать формулу (7.4), из которой находим, что ускорение тем больше, чем меньше радиус траектории (правильный ответ – 3).

Ускорение мальчика из задачи 7.1.7 будет равно нулю, если его скорость относительно земли будет равна нулю. Поэтому при движении мальчика против движения карусели, его скорость относительно карусели равна скорости карусели относительно земли . Если мальчик пойдет в другую сторону с той же скоростью относительно карусели, его скорость относительно земли будет равна . Поэтому центростремительное ускорение мальчика будет равно

(ответ 4).

Тело, находящееся на поверхности вращающегося диска и вращающееся вместе с ним (задача 7.1.8), участвует в следующих взаимодействиях. Во-первых, тело притягивается к земле (сила тяжести), и на него действует поверхность диска (сила нормальной реакции и трения), причем сила трения в каждый момент времени направлена к оси вращения (см. рисунок). Действительно, в отсутствии силы трения тело либо будет оставаться на месте, а диск под ним будет вращаться, либо (если тело имеет скорость) слетит с поверхности диска. Именно сила трения «заставляет» тело вращаться вместе с диском. Поэтому сила трения служит в данной задаче цен-тростремительной силой. Остальные перечисления, данные в условии: «на тело действуют силы тяжести, трения, реакции опоры, центростремительная (или центробежная)» являются неправильными, поскольку в них смешиваются характеристики сил разных типов – первые три касаются природы взаимодействий, вторые – результат действия. Поэтому правильный ответ на вопрос задачи – 1. Кроме того, отметим, что центробежная сила возникает только в неинерциальных системах отсчета и в школьном курсе физики не рассматривается (поэтому лучше этим понятием вообще не пользоваться).

Поскольку тело в задаче 7.1.9 вращается с постоянной по величине скоростью по окружности, то его ускорение направлено к центру окружности, и, следовательно, согласно второму закону Ньютона, туда же направлена и результирующая сила, действующая на тело (ответ 2).

Применяя к данному в задаче 7.1.10 телу второй закон Ньютона и учитывая, что его ускорение равно м/с2, получим для равнодействующей =2 Н (ответ 2).

Используя формулу для центростремительного ускорения , находим отношение ускорений материальных точек из задачи 7.2.1

(ответ 1).

Для сравнения центростремительных ускорений материальных точек в задаче 7. 2.2 удобно использовать формулу , поскольку в этой задаче одинаковы угловые скорости точек. Получаем

(ответ 3).

Для сравнения центростремительных ускорений тел в задаче 7.2.3 выразим ускорение через радиус окружности и период. Используя формулу (7.2) для периода и (7.5) для центростремительного ускорения, получим

(7.5)

Поэтому

(ответ 1).

Используя связь угловой и линейной скорости, находим скорости концов часовой и минутной стрелки (задача 7.2.4)

где и – угловые скорости часовой и минутной стрелки соответственно (в рад/час), и – длины часовой и минутной стрелок. Учитывая, что , получаем

(ответ 2).

Телу, вращающемуся вместе с диском на его горизонтальной поверхности (задача 7.2.5), центростремительное ускорение сообщается силой трения

Поэтому при увеличении угловой скорости вращения диска возрастает и сила трения между телом и диском. При некоторой угловой скорости сила трения достигнет максимально возможного для нее значения . Если еще увеличить угловую скорость диска, сила трения уже не сможет удержать тело на диске: тело начнет скользить по поверхности и слетит с поверхности диска. Поэтому значения угловой скорости, при которой тело может вращаться вместе с диском, находится из неравенства

(ответ 4).

В задаче 7. 2.6 центростремительной силой является сила натяжения нити. Поэтому из второго закона Ньютона с учетом формулы (7.5) для центростремительного ускорения имеем

(ответ 3).

В задаче 7.2.7 нужно использовать второй закон Ньютона для каждого тела. Силы, действующие на тела, показаны на рисунке. Проекция второго закона Ньютона для дальнего тела на координатную ось, направленную к центру диска, дает

(1)

На ближнее тело действуют силы натяжения и двух нитей (см. рисунок). Поэтому для него из второго закона Ньютона имеем

Подставляя в эту формулу силу из формулы (1), находим (ответ 2).

В задаче 7. 2.8 необходимо использовать то обстоятельство, что угловая скорость всех точек стержня одинакова. Обозначая расстояния от оси вращения до концов стержня как и , имеем

где = 1 м/с и = 2 м/с – линейные скорости концов стержня, м – его длина. Решая эту систему уравнений, найдем расстояния и , а затем и угловую скорость стержня . В результате получим

(ответ 3).

Среднее ускорение тела за некоторый интервал времени (не обязательно малый) определяется по формуле (2.1):

где и – скорости тела в конце и начале интервала времени . За половину периода вектор скорости поворачивается на 180°, поэтому величина разности равна . Поэтому среднее ускорение тела за половину периода равно

(задача 7. 2.9 – ответ 1).

Очевидно, при зубчатой передаче совпадают линейные скорости точек на ободе шестерней. Действительно, если бы эти скорости были разными, между поверхностями шестерней было бы проскальзывание, которому препятствуют зубцы шестерней (задача 7.2.10 – ответ 2).

Угловые эффекты / Хабр

Добрый день, дорогой читатель! Это

вторая

переводная статья из цикла статей о создании физического движка авторства Chris Hecker. Если Вы ещё не ознакомились с

первой

, то рекомендую это сделать, т. к. всё сразу станет понятнее. Большое спасибо за поддержку первого перевода: это очень стимулирует работать дальше и больше! Приятного чтения!



Только что я захотел подпереть дверь чем-нибудь тяжёлым, чтобы ко мне не вошёл злоумышленник. Неужели я многого прошу? Я хочу, чтобы его машина перевернулась и взорвалась в определенным месте. Я хочу, чтобы огромные шестерни заело перед тем, как меня расплющит. И я хочу наспех построить штуку, похожую на качели, для того, чтобы катапультировать милый пылающий подарок через крепостную стену замка. Кто же может мне помешать воплотить это всё в реальность? Вы предположите, что мой соперник в игровом мире, но в действительности – программист физического движка, потому что в основе всего вышеперечисленного лежит угловой эффект. Можно пересчитать по пальцам те игры, где реализованы угловые эффекты, не говоря уж о том, чтобы найти хотя бы одну, в которой это сделано правильно.

Основная причина, почему угловые (или иначе вращательные) эффекты не реализованы в играх на сегодняшний день – это то, что программисты считают, что физика, описывающая вращательное движение, слишком сложная для понимания и воплощения в реальность. На уроках физики в старшей школе (где мы все узнали второй закон Ньютона) обычно не рассказывают о вращательных эффектах, и это не совсем очевидно, как перейти от силы, приложенной к объекту, ко вращению этого объекта. Конечно, динамика вращательного движения немного труднее для понимания, чем динамика линейного движения, но она проще, чем кажется. Любой, кто может создать физический движок в соответствии с тем материалом, что представлен в первой статье цикла, справится и с тем, чтобы включить в него угловые эффекты, описанные в этой статье. Есть надежда, что после публикации данной статьи мир наполнится играми, которые используют все возможности и преимущества угловых эффектов, или, по меньшей мере, вы сможете создать игру, в которой вы, выгнувшись, выстрелите в ногу вашего друга в смертельном бою.

Краткое повторение

Несмотря на то, что каждая моя статья на какую-то единственную тему, я всегда перечитываю то, что написал ранее, для того, чтобы понять, где закончил. Я только что посмотрел свою первую статью о физике, и я в восторге: мы успели выучить так много, и притом, ни разу не писали программный код и не читали дополнительную литературу! Прежде, чем начнем, давайте освежим в памяти материал из последней статьи.

Таблица 1 содержит важнейшие выводы для динамики твердых тел. Из Уравнения 1 следует, что вектор коодинаты ( r ), вектор скорости (v), и вектор ускорения (a) связаны производными (и интегралами, если читать в обратном порядке). Как напоминание – мы отмечаем дифференцирование по времени штрихом (r’). r’ – это то же самое, что dr/dt, а r’’ – это то же, что и вторая производная по времени. Из Уравнения 2 следует, что сила связана с линейным импульсом (произведение массы на скорость), массой, и ускорением. Определение центра масс можно почерпнуть из Уравнения 3 (это точка, где все массы и расстояния уравновешивают друг друга). Уравнение 4 гласит, что полный линейный импульс твердого тела – это сумма всех его импульсов, которые, к нашей удаче, просто равны импульсу центра масс (CM). Уравнение 5 – это настоящий драгоценный камень. В нем используется Уравнение 4 для демонстрации того, что ускорение центра масс объекта связано с полной силой (вектором суммы всех сил, действующих на объект в данное время) посредством скалярной величины, массы объекта.

Подведем итоги всему, что описано в первой статье: мы узнали, что общая сила, действующая на наш центр масс, равна сумме всех сил, приложенных к телу (включая силу гравитации, фуру злодея, взрыв неподалёку, импульс тяги нашего двигателя и т. д.). После мы разделили этот вектор суммы на массу тела для того, чтобы получить ускорение CM, и затем интегрировали ускорение по времени, чтобы получить скорость и координату тела.

Уравнение 5 – это просто шедевр! Вы увидите, что в нём нет понятия точек приложения сил к телу, а это является ключевым моментом для определения, как тело будет вращаться под их действием. Уравнение 5 правильное. В действительности, оно превосходно подходит для нахождения линейного ускорения. Мы упускаем половину дела. Но всё по порядку…

Каков твой угол?

В первой статье игнорировалось вращение, поэтому нам были необходимы лишь радиус-вектор и его производная для описания конфигурации нашего тела в 2D. Теперь добавим еще одну величину кинематики, ориентацию (обозначается заглавной буквой омега – Ω), для того, чтобы работать с угловыми эффектами. Для того, чтобы задать Ω, нам необходимо выбрать систему координат относительно твёрдого тела и систему координат игрового мира, и величина Ω будет равна разнице углов между ними в радианах, как показано на Рисунке 1.

Рисунок 1. Определение Ω

На рисунке оси xw, yw – оси координат игрового мира, а xb, yb – оси координат твердого тела. Ω больше 0, если считать против часовой стрелки. Здесь важно прояснить, почему мы изучаем динамику двумерного мира прежде, чем перейти в трёхмерный: ориентация в 2D – это скалярная величина (угол между системами координат в радианах), тогда как определение ориентации в трехмерном мире гораздо труднее.

По ходу того, как тело вращается, величина Ω изменяется. Это изменение приводит нас к другой величине кинематики – угловой скорости (обозначается строчной буквой омега – ω). В отличие от координаты и линейной скорости тела, мы не обозначаем угловую скорость следующим образом – Ω’. Тем не менее, иногда мы обозначаем производную скорости по времени, или угловое ускорение, как ω’ (это еще одна величина кинематики) или как α (строчная альфа). Не вините меня: не я придумал все эти обозначения; и в каждой книге, что я прочел, имеются небольшие расхождения. Наш угловой аналог для Уравнения 1 – это:

Уравнение 6

Как и в Уравнении 1, мы дифференцируем ω по времени, чтобы получить α; и если мы интегрируем α по времени, получаем ω и т. д. Все по аналогии с предыдущей статьей: зная угловое ускорение α, мы можем дважды проинтегрировать его, чтобы получить новую ориентацию. Но ключевой момент здесь – надо знать величину α.

Как можно предположить, наша цель на эту статью – вывести угловой аналог для каждого из линейных уравнений в Таблице 1, и затем, учтя линейные и угловые уравнения и силу, приложенную к объекту, мы можем подсчитать его линейное ускорение a и угловое ускорение α. Наконец, мы можем численно проинтегрировать эти ускорения для нахождения новых позиции и ориентации нашего тел.

Для начала свяжем линейные и угловые величины вместе. А это довольно неочевидная проделка, в которой используется угловая скорость. При подсчетах в динамике нам нередко надо найти скорость произвольной точки объекта. Например, когда мы рассчитываем столкновения твердых тел, надо знать скорость столкнувшихся точек для того, чтобы понять, как сильно они ударили друг по другу. Если наши тела не вращаются, скорость каждой точки тела одинакова. Мы можем просто следить за скорость центра масс тела, и этого будет достаточно. Тогда как если наши тела вращаются, каждая точка этих тел может иметь разную скорость. Очевидно, что мы не можем просчитывать скорость бесконечного количества точек нашего твердого тела, поэтому нам необходимо иное, лучшее решение.

Один из простых способов, которые применяются для нахождения линейной скорости любой точки внутри объекта, использует угловую скорость объекта. Рассмотрим случай, когда тело вращается лишь вокруг одной зафиксированной точки O, без изменения координаты тела. Т. е. тело вращается, но не перемещается. Из Уравнения 7 следует, как вычислить скорость точки B вращающегося тела:

Уравнение 7

Надо прояснить пару моментов в Уравнении 7, давайте потратим на это немного времени. Во-первых, я использую верхнюю индексацию для того, чтобы показать, какой параметр принадлежит к данным точкам, поэтому v^B – это вектор скорости точки B нашего тела.B. Говоря русским языком, Уравнение 7 показывает, что Скорость точки вращающегося тела вычисляется умножением перпендикулярного вектора, проведённого из центра вращения, на угловую скорость. Как я это понял? Что ж, я прочел об этом в книге, но, очевидно, что такого объяснения недостаточно, поэтому докажем, что это истина.

Докажем истинность выводов из Уравнения 7 в два этапа. Сначала докажем, что величина результирующего вектора скорости правильная; затем – что его направление правильное. Для первой части доказательства рассмотрим Рисунок 2.

Рисунок 2. C = Ωr

Рисунок 2 демонстрирует вращение точки B на угол, равный Ω радиан по ходу вращения твердого тела с радиус-вектором длины r, направленным из центра вращения тела O в точку B. B прошла длину дуги C, где C = Ωr из определения радианов. (Радианная мера угла – это мера дуги, ограниченной радиусом окружности. Длина окружности C = 2πr, потому что радианная мера дуги окружности – это 2π [или 360 градусов]).

Скорость точки – это изменение ее координаты по времени.OB – это радиус-вектор, направленный из O к B. Фух, мы на полпути.

Для того, чтобы удостовериться в правильности направление вектора скорости в Уравнении 7, начнем того, что убедимся в том, что вектор скорости должен быть перпендикулярен к радиус-вектору. Это предположение понятно интуитивно, потому что точка, вращающаяся вокруг какой-либо другой заданной точки, может двигаться только перпендикулярно вектору между этими точками. Она не может приблизиться к центру вращения или отдалиться от него, или это движение попросту перестанет быть вращением. Можем подкрепить наше предположение расчетами для векторов, но я зажат в определенные рамки по объему статьи, поэтому будем считать, что наше предположение правильное. (Если вы горите желанием доказать это самостоятельно, продифференцируйте скалярное произведение вектора фиксированной длины на самого себя.)

Наконец, мы должны убедиться, что вектор обозначен правильно, т. к. на рисунке представлены два вектора, равной длины, перпендикулярных радиусу: v и -v. Т. к. величина Ω измеряется против часовой стрелки, ω > 0, когда точка вращается по часовой стрелке. Перпендикуляр указывает в направлении по часовой стрелке, как и радиус-вектор. На Рисунке 3 демонстрируются выводы из Уравнения 7:

Рисунок 3. Связь линейной скорости и угловой

Дополним Уравнение 7, чтобы оно описывало вращение движущихся тел. Рассмотрим движение твердого тела, как простое перемещение центра вращения тела и простое вращение остальной части тела вокруг этой точки. Для тех, кому интересно, это Теорема Шаля о классификации движений.

Теорема Шаля разбивает наше движение на две составляющие – линейное и угловое. Пусть центр вращения тела O – это единственная перемещающаяся точка, затем используем ω, для вычисления вращения вокруг точки O, и это дает нам общую форму Уравнения 7:

Уравнение 9

Уравнение 9 гласит, что мы можем подсчитать скорость любой точки движущегося тела, используя линейную скорость центра вращения тела и, в дополнение к этому, скорость, приобретенную при вращении тела.B (синус – это еще один ключ к разгадке связи между векторным и скалярным произведением). Уравнение 10 даёт меру того, какая часть импульса точки B «смотрит» во «вращательном направлении» относительно точки A.

Также, как мы использовали производную линейного импульса для определения силы, мы будем использовать производную момента импульса для определения углового близнеца силы – момента силы (обозначается строчной буквой тау – τ).

Уравнение 11

Для экономии места я немного смухлевал в Уравнении 11, пропустив пару трудных шагов, которые включают в себя нахождение производных. Из всего вышесказанного следует, что момент силы связан с силой в определенной точке посредством скалярного произведения.

Наконец, мы получили уравнение динамики, в котором используется точка приложения силы, которая ранее игнорировалась в уравнениях линейного импульса. В Уравнении 11 используется скалярное произведение с перпендикуляром как мера того, какая часть силы, приложенной к точке B, «вращает вокруг» точки A; эта «вращательная сила» называется моментом силы.i как произведение массы на скорость (mv). Это пригодится мне в будущем для того, чтобы сделать из Уравнения 12 что-то с более выраженным прикладным характером. Уравнение гласит, что для нахождения полного момента импульса для нашего объекта, необходимо просуммировать моменты импульса всех его точек. Для твердого тела, состоящего из граней (а не из отдельных точек), необходимо вычислить интеграл, на не дискретную сумму.

К счастью, можно упростить наши вычисления, введя новую величину под названием «момент инерции», аналогично тому, как мы ввели центр масс для упрощения уравнения полного импульса. Вспомним о том, что благодаря Уравнению 7 мы можем найти скорость точки через угловую скорость. Пусть точка A в Уравнении 12 – это цент вращения из Уравнения 7, и индекс суммирования i в Уравнении 12 – это точка B из Уравнения 7, то возможно преобразовать Уравнение 7 в Уравнение 12. Получим:

Уравнение 13

Распишу Уравнение 13 подробнее, шаг за шагом. Сначала заменим Уравнение 7 на 12 для того, чтобы получить сумму в Уравнении 13.A – это константа, вынесем ее за знак дифференцирования):

Уравнение 14

Это уравнение – угловой эквивалент Уравнения 5; по факту, это F = ma для угловой динамики. Это уравнение связи полного момента силы и угловое ускорение тела посредством скалярного момента инерции. Если мы знаем момент силы, оказываемой на наше тело, мы можем найти его угловое ускорение, а дальше – угловую скорость и ориентацию в пространстве посредством интегрирования – поделив момент силы на момент инерции.

Алгоритм динамики

Он с трудом видится нам через этот вихрь уравнений, но все они – его составная часть. Мы вывели достаточно уравнений для того, чтобы получить великолепную динамику двумерного мира с произвольно заданными силами и моментами сил, перемещающими и вращающими наши объекты. Как же использовать эти уравнения? Ниже представлен базовый алгоритм:

  1. Найти величину центра масс и момент инерции в центре масс.
  2. Задать начальные координаты тела, его ориентацию в пространстве, его линейную и угловую скорости.
  3. Учесть все силы, действующие на тело и точки их приложения.
  4. Найти равнодействующую всех сил и разделить ее на массу тела для того, чтобы найти линейное ускорение центра масс (Уравнение 5).
  5. Для каждой силы построить скалярное произведение с перпендикуляром между вектором, направленным из центра масс в точку приложения силы, и вектором приложенной силы, добавить эту величину в полный момент силы в уравнении центра масс (Уравнение 11).
  6. Найти частное для полного момента силы и момента инерции в центре масс для нахождения углового ускорения (Уравнение 14).
  7. Численно интегрировать линейное ускорение и угловое ускорение для обновления координаты, линейной скорости, ориентации в пространстве и угловой скорости (смотри последнюю статью).
  8. Отрисовать объект в полученной координате, и перейти к Шагу 3.

В алгоритме выше есть лишь два шага, которые я не объяснил. Во-первых, как подсчитать момент инерции в Шаге 1 для сплошного объекта? Во-вторых, как решить проблему с силами из Шага 3? Ответ на первый вопрос может быть найден в простом примере кода, который я оставлю в приложении в конце этой статьи (вы выполните интегрирование объекта по его площади). Множество книг по динамике содержат рассчитанный момент инерции для часто встречающихся форм объектов в приложении в самом конце, поэтому вам не придется каждый раз выводить их самостоятельно.

Ответ на вопрос, как подсчитать силы из Шага 3, зависит от приложения, но немного общих рекомендаций я дам. Во-первых, такие силы, как гравитация, всегда направленные в одну сторону (вниз, в случае с гравитацией), не создают момент силы, т. к. они тянут все точки в одно и то же время в одном направлении, хотя мы и прикладываем эти силы напрямую к центру масс. Силы, подобные силе упругости, приложены к определенной точке объекта, они создадут момент силы, поэтому рассматриваем их в общем случае. Как мы увидели в первой статье, сила трения – это та же сила, направленная в противоположную от скорости тела сторону.

Вы можете сделать простую физическую модель, демонстрирующую силу трения, и просто приложить силу к центру масс, или вы можете выбрать, к каким частям объекта будут приложены силы трения, и сделать это, что может создать момент силы, действующий на объект. Силы, которые тела испытывают при столкновениях, немного труднее, и мы познакомимся с ними в следующей статье. Силы, подобные тяге ракетного двигателя, нужно рассматривать, как силы с точкой приложения (вы этом случае, если один из двигателей откажет, вы начнете крутиться вокруг своей оси до тех пор, пока не отрегулируете руль, чтобы обеспечить уравновешивание момента силы!). Если вы хотите что-то, похожее на гравитационные лучи из НЛО, то эта сила должна рассчитываться, как сила гравитации и не создавать момент силы, или она должна быть приложена к определенной точке объекта, и он будет вращаться вокруг этой точки, пока поднимается ввысь? Выбор за вами. Ключевой момент – не бояться экспериментировать с различными силами, рассчитанными разными способами, ведь уже сейчас у вас есть настоящий симулятор двумерной графики, попробуйте разные виды сил!

Я оставил весь необходимый вам код и ссылки на своем веб-сайте, потому что здесь закончилось свободное место. В своем простом приложении я воплотил в жизнь алгоритм динамики двумерного мира, а также добавил объекты, скрепленные пружиной; они вращаются вокруг своей оси, и иногда даже сталкиваются со стенами, крутсясь. Но об этом я расскажу в другой раз. Перейдите по ссылке за дополнительной литературой и простым приложением для Windows 32 и Macintosh.

Очень редко Chris Hecker испытывает на себе действие момента инерции, но обычно это проходит и довольно быстро. Силы можно прикладывать к [email protected]

Примечания переводчика: здесь представлена игра слов, обыгрывается тема статьи и ее содержание.

P.S. Обратная связь приветствуется. Ваши комментарии позволяют повысить качество работ. Спасибо!

P.P.S. Автор перевода выражает отдельную благодарность пользователям berez и Василий Терешков за правки перевода. Спасибо!

Центрифугирование: как определить ускорение (число g) в зависимости от скорости вращения и диаметра ротора

Центрифугирование – способ разделения неоднородных, дисперсных жидких систем на фракции по плотности под действием центробежных сил. Центрифугирование осуществляют в центрифугах, принцип работы которых основан на создании центробежной силы, увеличивающей скорость разделения компонентов смеси по сравнению со скоростью их разделения только под влиянием силы тяжести. Разделение веществ с помощью центрифугирования основано на разном поведении частиц в центробежном поле. В центробежном поле частицы, имеющие разную плотность, форму или размеры, осаждаются с разной скоростью.

Скорость осаждения, или седиментации, зависит от центробежного ускорения (g), прямо пропорционального угловой скорости ротора (w, рад/с) и расстоянию между частицей и осью вращения (r, см): g = v2x r. Поскольку один оборот ротора составляет радиан, то угловую скорость можно записать так: v = p x n/60, где n – скорость в оборотах в минуту, π — константа, выражающая отношение длины окружности к длине её диаметра. Угловая скорость – характеристика скорости вращения тела, измеряется обычно в радианах в секунду, полный оборот (360°) составляет радиан.

Центробежное ускорение тогда будет равно: g =p2x r x n2/900.

Центробежное ускорение обычно выражается в единицах g (ускорение свободного падения, равное 980 м/с2) и называется относительным центробежным ускорением (ОЦУ), т.е. ОЦУ=g/980 или ОЦУ = 1,11 x 10-5 x r x n2 .

Относительное ускорение центрифуги (rcf) задается, как кратное от ускорения свободного падения (g). Оно является безразмерной величиной и служит для сравнения производительности разделения и осаждения. Относительное ускорение центрифуги (rcf) зависит от частоты вращения и радиуса центрифугирования.

Существует номограмма, выражающая зависимость относительного ускорения центрифуги (rcf) от скорости вращения ротора (n) и радиуса (r) – среднего радиуса вращения столбика жидкости в центрифужной пробирке (т.е. расстояния от оси вращения до середины столбика жидкости). Радиус измеряется (см) от оси вращения ротора до середины столбика жидкости в пробирке, когда держатель находится в положении центрифугирования.

Номограмма для определения относительного ускорения центрифуги (rcf) в зависимости от скорости вращения и диаметра ротора

r – радиус ротора, см

n – скорость вращения ротора, оборотов в минуту

rcf (relative centrifuge force) – относительное ускорение центрифуги

Радиус центрифугирования rmax– это расстояние от оси вращения ротора до дна гнезда ротора.

Для определения ускорения с помощью линейки совмещаем значения радиуса и числа оборотов на и на шкале rcf определяем его величину.

Пример: на шкале А отмечаем значение rрадиуса для ротора – 7,2 см, на шкале С отмечаем значение скорости ротора –14,000 об/мин, соединяем эти две точки. Точка пересечения образованного отрезка со шкалой В показывает значение ускорения для данного ротора. В данном случае ускорение равно 15’000.

Урок 5. поступательное движение. вращательное движение твердого тела — Физика — 10 класс

Физика, 10 класс

Урок 05. Поступательное движение. Вращательное движение твёрдого тела

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

  1. Поступательное и вращательное движение абсолютно твердого тела.
  2. Характеристики вращательного движения абсолютно твердого тела.

Глоссарий по теме

1. Абсолютно твердое тело – это тело, расстояние между любыми двумя точками которого остается постоянным при его движении.

2. Поступательным называется такое движение абсолютно твердого тела, при котором любой отрезок, соединяющий любые две точки тела, остается параллельным самому себе. Одинаковыми остаются при поступательном движении перемещение, траектория, путь, скорость, ускорение.

3. Вращением твердого тела вокруг неподвижной оси называется такое движение, при котором все точки тела описывают окружности, центры которых находятся на одной прямой перпендикулярной плоскостям этих окружностей. Сама эта прямая есть ось вращения.

4. Угол поворота – угол, на который поворачивается радиус-вектор, соединяющий центр окружности с точкой вращающегося тела.

5. Угловая скорость — отношение угла поворота φ к промежутку времени, в течение которого совершен этот поворот при равномерном движении.

6. Линейная скорость – отношение длины дуги окружности пройденной точкой тела к промежутку времени, в течение которого этот поворот совершен.

7. Период — промежуток времени, за который тело делает один полный оборот.

8. Частота обращения тела – число оборотов за единицу времени

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2016. – С. 57-61

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.-М.:Дрофа,2009.-С.20-22

Открытые электронные ресурсы:

http://kvant.mccme.ru/1986/11/kinematika_vrashchatelnogo_dvi.htm

Теоретический материал для самостоятельного изучения

1. Вы знаете, что в физике для упрощения исследования реальных ситуаций часто используются модели. Одной из механических моделей, используемых при описании движения и взаимодействия тел, является абсолютно твёрдое тело- тело, расстояние между любыми двумя точками которого остаётся постоянным при его движении.

2. Поступательным называется такое движение абсолютно твёрдого тела, при котором любой отрезок, соединяющий любые две точки тела, остаётся параллельным самому себе. Примером поступательного движения может служить свободное падение тел, движение лифта, поезда на прямолинейном участке дороги. При поступательном движении все точки тела описывают одинаковые траектории, совершают одинаковые перемещения, проходят одинаковые пути, в каждый момент времени имеют равные скорости и ускорения.

Для описания поступательного движения абсолютно твёрдого тела достаточно написать уравнение движения одной из его точек.

3. Вращательным движением абсолютно твёрдого тела вокруг неподвижной оси называется такое его движение, при котором все точки тела описывают окружности, центры которых находятся на одной прямой, называемой осью вращения. При этом плоскости, которым принадлежат эти окружности, перпендикулярны оси вращения.

Вращательное движение позволяет осуществить непрерывный процесс работы с использованием больших скоростей. Вращающиеся механизмы более компактны и более экономичны, так как потери энергии на преодоление сил трения качения меньше, чем на преодоление сил трения скольжения. Поэтому в современной технике вращательное движение рабочих частей машин всё более вытесняет возвратно-поступательное. Например, вместо ножовочной пилы в технике используют вращающуюся дисковую пилу, поршневые насосы в большинстве случаев вытесняются центробежными.

4. Угловой скоростью тела при равномерном вращении называется величина, равная отношению угла поворота тела ∆φ к промежутку времени ∆t, за которое этот поворот произошёл.

Будем обозначать угловую скорость греческой буквой ω (омега). Тогда по определению запишем формулу угловой скорости;

При равномерном вращательном движении угловая скорость у всех точек вращающегося тела одинаковая. Поэтому угловая скорость, так же как и угол поворота, является характеристикой движения всего вращающегося тела, а не только отдельных его частей.

Примером вращательного движения, близкого к равномерному, может служить вращение Земли вокруг своей оси.

Угловая скорость в СИ выражается в радианах в секунду (рад/с).

Один радиан – это центральный угол, опирающийся на дугу, длина которой равна радиусу окружности.

Угловая скорость положительна, если угол между радиусом вектором, определяющим положение одной из точек твердого тела, и осью ОХ увеличивается, и отрицательным, когда он уменьшается

5.Число полных оборотов за единицу времени называют частотой обращения.

Частоту обозначают греческой буквой «ню». Единица измерения частоты является секунда в минус первой степени

Время, за которое тело совершает один полный оборот, называют периодом обращения и обозначают буквой Т.

7. Связь между линейной и угловой скоростями:

8. Связь между ускорением и угловой скоростью:

Итак, мы рассмотрели два простейших движения абсолютно твердого тела – поступательное и вращательное. В жизни мы чаще встречаем сложное движение абсолютно твердого тела, однако, в этом случае любое сложное движение можно представить как сумму двух независимых движений: поступательного и вращательного.

Примеры и разбор типового тренировочного задания

  1. Ротор мощной паровой турбины делает 100 оборотов за 2 с. Определите угловую скорость.

Дано:

N=100 об.

t = 2 c

Найти: ω.

Решение:

2. Два шкива, соединенные друг с другом ремнем, вращаются вокруг неподвижных осей (см.рис). Больший шкив радиусом 20см делает 50 оборотов за 10 секунд, а частота вращения меньшего шкива 2400 оборотов в минуту. Чему равен радиус меньшего шкива? Шкивы вращаются без проскальзывания.

Дано:

Найти —

Решение:

Из условия задачи ученик видит что, шкивы соединены ремнем, следовательно, линейные скорости их равны:

но частота вращения разная.

Сокращает на 2π обе части.

Отсюда имеем:

и так, как в условии известно , то можем записать:

Отсюда находим радиус второго шкива:

Вторая неизвестная величина

Запишем формулу периода обращения для большего шкива:

так как по условию задачи нам известно число оборотов за 10 секунд.

Подставим в формулу (1) и получим конечную формулу:

Кинематика — Физика — Теория, тесты, формулы и задачи

Оглавление:

 

Основные теоретические сведения

Система СИ

К оглавлению…

Основные единицы измерения величин в системе СИ таковы:

  1. единица измерения длины — метр (1 м),
  2. времени — секунда (1 с),
  3. массы — килограмм (1 кг),
  4. количества вещества — моль (1 моль),
  5. температуры — кельвин (1 К),
  6. силы электрического тока — ампер (1 А),
  7. Справочно: силы света — кандела (1 кд, фактически не используется при решении школьных задач).

При выполнении расчетов в системе СИ углы измеряются в радианах.

Если в задаче по физике не указано, в каких единицах нужно дать ответ, его нужно дать в единицах системы СИ или в производных от них величинах, соответствующих той физической величине, о которой спрашивается в задаче. Например, если в задаче требуется найти скорость, и не сказано в чем ее нужно выразить, то ответ нужно дать в м/с.

Для удобства в задачах по физике часто приходится использовать дольные (уменьшающие) и кратные (увеличивающие) приставки. их можно применять к любой физической величине. Например, мм – миллиметр, кт – килотонна, нс – наносекунда, Мг – мегаграмм, ммоль – миллимоль, мкА – микроампер. Запомните, что в физике не существует двойных приставок. Например, мкг – это микрограмм, а не милликилограмм. Учтите, что при сложении и вычитании величин Вы можете оперировать только величинами одинаковой размерности. Например, килограммы можно складывать только с килограммами, из миллиметров можно вычитать только миллиметры, и так далее. При переводе величин пользуйтесь следующей таблицей.

Таблица дольных и кратных приставок в физике:

 

Путь и перемещение

К оглавлению…

Кинематикой называют раздел механики, в котором движение тел рассматривается без выяснения причин этого движения.

Механическим движением тела называют изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени.

Всякое тело имеет определенные размеры. Однако, во многих задачах механики нет необходимости указывать положения отдельных частей тела. Если размеры тела малы по сравнению с расстояниями до других тел, то данное тело можно считать материальной точкой. Так при движении автомобиля на большие расстояния можно пренебречь его длиной, так как длина автомобиля мала по сравнению с расстояниями, которое он проходит.

Интуитивно понятно, что характеристики движения (скорость, траектория и т.д.) зависят от того, откуда мы на него смотрим. Поэтому для описания движения вводится понятие системы отсчета. Система отсчета (СО) – совокупность тела отсчета (оно считается абсолютно твердым), привязанной к нему системой координат, линейки (прибора, измеряющего расстояния), часов и синхронизатора времени.

Перемещаясь с течением времени из одной точки в другую, тело (материальная точка) описывает в данной СО некоторую линию, которую называют траекторией движения тела.

Перемещением тела называют направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение тела с его конечным положением. Перемещение есть векторная величина. Перемещение может в процессе движения увеличиваться, уменьшаться и становиться равным нулю.

Пройденный путь равен длине траектории, пройденной телом за некоторое время. Путь – скалярная величина. Путь не может уменьшаться. Путь только возрастает либо остается постоянным (если тело не движется). При движении тела по криволинейной траектории модуль (длина) вектора перемещения всегда меньше пройденного пути.

При равномерном (с постоянной скоростью) движении путь L может быть найден по формуле:

где: v – скорость тела, t – время в течении которого оно двигалось. При решении задач по кинематике перемещение обычно находится из геометрических соображений. Часто геометрические соображения для нахождения перемещения требуют знания теоремы Пифагора.

 

Средняя скорость

К оглавлению…

Скорость – векторная величина, характеризующая быстроту перемещения тела в пространстве. Скорость бывает средней и мгновенной. Мгновенная скорость описывает движение в данный конкретный момент времени в данной конкретной точке пространства, а средняя скорость характеризует все движение в целом, в общем, не описывая подробности движения на каждом конкретном участке.

Средняя скорость пути – это отношение всего пути ко всему времени движения:

где: Lполн – весь путь, который прошло тело, tполн – все время движения.

Средняя скорость перемещения – это отношение всего перемещения ко всему времени движения:

Эта величина направлена так же, как и полное перемещение тела (то есть из начальной точки движения в конечную точку). При этом не забывайте, что полное перемещение не всегда равно алгебраической сумме перемещений на определённых этапах движения. Вектор полного перемещения равен векторной сумме перемещений на отдельных этапах движения.

  • При решении задач по кинематике не совершайте очень распространенную ошибку. Средняя скорость, как правило, не равна среднему арифметическому скоростей тела на каждом этапе движения. Среднее арифметическое получается только в некоторых частных случаях.
  • И уж тем более средняя скорость не равна одной из скоростей, с которыми двигалось тело в процессе движения, даже если эта скорость имела примерно промежуточное значение относительно других скоростей, с которыми двигалось тело.

 

Равноускоренное прямолинейное движение

К оглавлению…

Ускорение – векторная физическая величина, определяющая быстроту изменения скорости тела. Ускорением тела называют отношение изменения скорости к промежутку времени, в течение которого происходило изменение скорости:

где: v0 – начальная скорость тела, v – конечная скорость тела (то есть спустя промежуток времени t).

Далее, если иное не указано в условии задачи, мы считаем, что если тело движется с ускорением, то это ускорение остается постоянным. Такое движение тела называется равноускоренным (или равнопеременным). При равноускоренном движении скорость тела изменяется на одинаковую величину за любые равные промежутки времени.

Равноускоренное движение бывает собственно ускоренным, когда тело увеличивает скорость движения, и замедленным, когда скорость уменьшается. Для простоты решения задач удобно для замедленного движения брать ускорение со знаком «–».

Из предыдущей формулы, следует другая более распространённая формула, описывающая изменение скорости со временем при равноускоренном движении:

Перемещение (но не путь) при равноускоренном движении рассчитывается по формулам:

В последней формуле использована одна особенность равноускоренного движения. При равноускоренном движении среднюю скорость можно рассчитывать, как среднее арифметическое начальной и конечной скоростей (этим свойством очень удобно пользоваться при решении некоторых задач):

С расчетом пути все сложнее. Если тело не меняло направления движения, то при равноускоренном прямолинейном движении путь численно равен перемещению. А если меняло – надо отдельно считать путь до остановки (момента разворота) и путь после остановки (момента разворота). А просто подстановка времени в формулы для перемещения в этом случае приведет к типичной ошибке.

Координата при равноускоренном движении изменяется по закону:

Проекция скорости при равноускоренном движении изменяется по такому закону:

Аналогичные формулы получаются для остальных координатных осей. Формула для тормозного пути тела:

 

Свободное падение по вертикали

К оглавлению…

На все тела, находящиеся в поле тяготения Земли, действует сила тяжести. В отсутствие опоры или подвеса эта сила заставляет тела падать к поверхности Земли. Если пренебречь сопротивлением воздуха, то движение тел только под действием силы тяжести называется свободным падением. Сила тяжести сообщает любым телам, независимо от их формы, массы и размеров, одинаковое ускорение, называемое ускорением свободного падения. Вблизи поверхности Земли ускорение свободного падения составляет:

Это значит, что свободное падение всех тел вблизи поверхности Земли является равноускоренным (но не обязательно прямолинейным) движением. Вначале рассмотрим простейший случай свободного падения, когда тело движется строго по вертикали. Такое движение является равноускоренным прямолинейным движением, поэтому все изученные ранее закономерности и фокусы такого движения подходят и для свободного падения. Только ускорение всегда равно ускорению свободного падения.

Традиционно при свободном падении используют направленную вертикально ось OY. Ничего страшного здесь нет. Просто надо во всех формулах вместо индекса «х» писать «у». Смысл этого индекса и правило определения знаков сохраняется. Куда направлять ось OY – Ваш выбор, зависящий от удобства решения задачи. Вариантов 2: вверх или вниз.

Приведем несколько формул, которые являются решением некоторых конкретных задач по кинематике на свободное падение по вертикали. Например, скорость, с которой упадет тело падающее с высоты h без начальной скорости:

Время падения тела с высоты h без начальной скорости:

Максимальная высота на которую поднимется тело, брошенное вертикально вверх с начальной скоростью v0, время подъема этого тела на максимальную высоту, и полное время полета (до возвращения в исходную точку):

 

Горизонтальный бросок

К оглавлению…

При горизонтальном броске с начальной скоростью v0 движение тела удобно рассматривать как два движения: равномерное вдоль оси ОХ (вдоль оси ОХ нет никаких сил препятствующих или помогающих движению) и равноускоренного движения вдоль оси OY.

Скорость в любой момент времени направлена по касательной к траектории. Ее можно разложить на две составляющие: горизонтальную и вертикальную. Горизонтальная составляющая всегда остается неизменной и равна vxv0. А вертикальная возрастает по законам ускоренного движения vy = gt. При этом полная скорость тела может быть найдена по формулам:

При этом важно понять, что время падения тела на землю никоим образом не зависит от того, с какой горизонтальной скоростью его бросили, а определяется только высотой, с которой было брошено тело. Время падения тела на землю находится по формуле:

Пока тело падает, оно одновременно движется вдоль горизонтальной оси. Следовательно, дальность полета тела или расстояние, которое тело сможет пролететь вдоль оси ОХ, будет равно:

Угол между горизонтом и скоростью тела легко найти из соотношения:

Также иногда в задачах могут спросить о моменте времени, при котором полная скорость тела будет наклонена под определенным углом к вертикали. Тогда этот угол будет находиться из соотношения:

Важно понять, какой именно угол фигурирует в задаче (с вертикалью или с горизонталью). Это и поможет вам выбрать правильную формулу. Если же решать эту задачу координатным методом, то общая формула для закона изменения координаты при равноускоренном движении:

Преобразуется в следующий закон движения по оси OY для тела брошенного горизонтально:

При ее помощи мы можем найти высоту на которой будет находится тело в любой момент времени. При этом в момент падения тела на землю координата тела по оси OY будет равна нулю. Очевидно, что вдоль оси OХ тело движется равномерно, поэтому в рамках координатного метода горизонтальная координата изменятся по закону:

 

Бросок под углом к горизонту (с земли на землю)

К оглавлению…

Максимальная высота подъема при броске под углом к горизонту (относительно начального уровня):

Время подъема до максимальной высоты при броске под углом к горизонту:

Дальность полета и полное время полета тела брошенного под углом к горизонту (при условии, что полет заканчивается на той же высоте с которой начался, т.е. тело бросали, например, с земли на землю):

Минимальная скорость тела брошенного под углом к горизонту – в наивысшей точке подъёма, и равна:

Максимальная скорость тела брошенного под углом к горизонту – в моменты броска и падения на землю, и равна начальной. Это утверждение верно только для броска с земли на землю. Если тело продолжает лететь ниже того уровня, с которого его бросали, то оно будет там приобретать все большую и большую скорость.

 

Сложение скоростей

К оглавлению…

Движение тел можно описывать в различных системах отсчета. С точки зрения кинематики все системы отсчета равноправны. Однако кинематические характеристики движения, такие как траектория, перемещение, скорость, в разных системах оказываются различными. Величины, зависящие от выбора системы отсчета, в которой производится их измерение, называют относительными. Таким образом, покой и движение тела относительны. Классический закон сложения скоростей:

Таким образом, абсолютная скорость тела равна векторной сумме его скорости относительно подвижной системы координат и скорости самой подвижной системы отсчета. Или, другими словами, скорость тела в неподвижной системе отсчета равна векторной сумме скорости тела в подвижной системе отсчета и скорости подвижной системы отсчета относительно неподвижной.

 

Равномерное движение по окружности

К оглавлению…

Движение тела по окружности является частным случаем криволинейного движения. Такой вид движения также рассматривается в кинематике. При криволинейном движении вектор скорости тела всегда направлен по касательной к траектории. То же самое происходит и при движении по окружности (см. рисунок). Равномерное движение тела по окружности характеризуется рядом величин.

Период – время, за которое тело, двигаясь по окружности, совершает один полный оборот. Единица измерения – 1 с. Период рассчитывается по формуле:

Частота – количество оборотов, которое совершило тело, двигаясь по окружности, в единицу времени. Единица измерения – 1 об/с или 1 Гц. Частота рассчитывается по формуле:

В обеих формулах: N – количество оборотов за время t. Как видно из вышеприведенных формул, период и частота величины взаимообратные:

При равномерном вращении скорость тела будет определяется следующим образом:

где: l – длина окружности или путь, пройденный телом за время равное периоду T. При движении тела по окружности удобно рассматривать угловое перемещение φ (или угол поворота), измеряемое в радианах. Угловой скоростью ω тела в данной точке называют отношение малого углового перемещения Δφ к малому промежутку времени Δt. Очевидно, что за время равное периоду T тело пройдет угол равный 2π, следовательно при равномерном движении по окружности выполняются формулы:

Угловая скорость измеряется в рад/с. Не забывайте переводить углы из градусов в радианы. Длина дуги l связана с углом поворота соотношением:

Связь между модулем линейной скорости v и угловой скоростью ω:

При движении тела по окружности с постоянной по модулю скоростью изменяется только направление вектора скорости, поэтому движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью является движением с ускорением (но не равноускоренным), так как меняется направление скорости. В этом случае ускорение направлено по радиусу к центру окружности. Его называют нормальным, или центростремительным ускорением, так как вектор ускорения в любой точке окружности направлен к ее центру (см. рисунок).

Модуль центростремительного ускорения связан с линейной v и угловой ω скоростями соотношениями:

Обратите внимание, что если тела (точки) находятся на вращающемся диске, шаре, стержне и так далее, одним словом на одном и том же вращающемся объекте, то у всех тел одинаковые период вращения, угловая скорость и частота.

Руководство по скорости широкополосного доступа

| Федеральная комиссия связи

Сравните типичные действия в сети с минимальной скоростью загрузки (мегабит в секунду или Мбит / с), необходимой для обеспечения адекватной производительности для каждого приложения. Дополнительная скорость может повысить производительность. Скорости основаны на выполнении одного действия за раз.

Для нужд домашнего широкополосного доступа воспользуйтесь нашим Руководством по домашнему широкополосному доступу, чтобы сравнить минимальные потребности в Мбит / с для легкого, среднего и высокого домашнего использования с одним, двумя, тремя или четырьмя устройствами одновременно (например, ноутбуком, планшетом или игровой консолью).

Дополнительную информацию о скоростях широкополосного доступа см. В нашем отчете «Измерение широкополосного доступа в Америке».

Эти цифры являются приблизительными и не основаны на исследованиях или экспериментах, проведенных FCC. Выбирая услуги широкополосного доступа, вы должны руководствоваться здравым смыслом.

Общее использование
Общий просмотр и электронная почта 1
Потоковое онлайн-радио Менее 0.5
VoIP звонки Менее 0,5
Студент 5–25
Работа на дому 5–25
Загрузка файла 10
Социальные сети 1
Просмотр видео
Потоковое видео стандартной четкости 3–4
Потоковое видео высокой четкости (HD) 5–8
Потоковое видео в формате Ultra HD 4K 25
Видеоконференцсвязь
Стандартный персональный видеозвонок (e.г., Skype) 1
Персональный видеозвонок HD (например, Skype) 1,5
Видеосвязь высокой четкости 6
Игры
Игровая консоль Подключение к Интернету 3
Многопользовательская онлайн-игра 4
Версия для печати

Руководство по скорости широкополосного доступа (pdf)

Speed ​​Lines — Технический анализ

Что такое Speed ​​Lines?

Технический анализТехнический анализ — Руководство для начинающихТехнический анализ — это форма инвестиционной оценки, которая анализирует прошлые цены для прогнозирования будущих ценовых действий.Технические аналитики считают, что коллективные действия всех участников рынка точно отражают всю соответствующую информацию и, следовательно, постоянно определяют справедливую рыночную стоимость ценных бумаг. Инструмент скоростных линий был разработан Эдсоном Гулдом, техническим аналитиком, который стал довольно известным благодаря тому, что в 1960-х и 1970-х годах сделал несколько точных расчетов на фондовых рынках. Иногда их называют «линиями сопротивления скорости», однако это прозвище вводит в заблуждение, поскольку линии предназначены для обозначения уровней поддержки и сопротивления.

Понимание линий скорости

Линии скорости — это так называемый веерный инструмент — инструмент, который выявляет несколько потенциальных уровней трендовых линий поддержки или сопротивления — аналогично вееру Фибоначчи или вееру Ганна. Каждая из трех линий, составляющих этот индикатор, показывает возможные уровни поддержки (при восходящем тренде) или сопротивления (при нисходящем тренде), которые могут служить в качестве будущих поворотных точек для трейдера ценных бумаг. Торговец акциями — это тот, кто участвует в покупке и продаже ценных бумаг. акции компании на фондовом рынке.Подобно тому, кто инвестирует в рынки долгового капитала, трейдер инвестирует в рынки акционерного капитала и обменивает свои деньги на акции компании, а не в облигации. Карьера в банке — дорогая цена.

Как рисовать линии скорости

Хотя вы можете просто применить индикатор линий скорости к графику, линии скорости также легко нарисовать самостоятельно.

Первая линия восходящего тренда проводится от точки минимума цены или начала восходящего тренда до самого последнего максимума цены, достигнутого в тренде.Вторая линия, известная как линия 1/3, затем проводится от минимальной цены до ценовой точки, которая представляет собой ретрейсмент на одну треть от максимума к минимуму. Третья линия, линия 2/3, проводится от минимума до уровня цены, который представляет собой откат на две трети от максимума.

Например, если stockStockЧто такое акция? Лицо, владеющее акциями компании, называется акционером и имеет право требовать часть остаточных активов и прибыли компании (в случае роспуска компании).Термины «акции», «акции» и «капитал» взаимозаменяемы. выросла за период времени от 10 долларов за акцию до максимума в 50 долларов за акцию, тогда линии скорости будут построены следующим образом:

Первая линия будет проведена от минимального уровня цены 10 долларов до максимума 50 долларов.

Линия 1/3 будет проведена от минимума 10 долларов до уровня 37 долларов. (Общий рост акции составляет 50–10 долларов = 40 долларов. Треть от 40 долларов составляет примерно 13 долларов. 50–13 долларов = 37 долларов.)

Линия 2/3 будет проведена от минимума 10 долларов до уровня 24 долларов.(Две трети от 40 долларов составляют примерно 26 долларов. 50 — 26 долларов = 24 доллара.)

Линии 1/3 и 2/3 по сути являются линиями тренда, которые указывают на возможные уровни поддержки в случае нисходящего корректирующего отката во время общего восходящего тренда.

Применяя линии скорости к нисходящему тренду, первая линия проводится от недавнего максимума цены, с которой начался нисходящий тренд, до самого последнего минимума нисходящего тренда. Линия 1/3 будет изображать ретрейсмент на одну треть нисходящего тренда вверх, а линия 2/3 — ретрейсмент на две трети нисходящего тренда.

Линии скорости могут быть перерисованы в случае, если рынок делает новый, более высокий максимум или более низкий минимум.

Использование линий скорости

При восходящем тренде, когда происходит откат вниз, трейдер, ищущий ценовую точку для покупки на рынке, основываясь на убеждении, что общий восходящий тренд возобновится после некоторого корректирующего движения цены вниз, может использовать скорость линии для определения потенциальных уровней поддержки, на которых стоит рассмотреть возможность покупки.

Скоростные линии не предназначены для использования в качестве отдельного технического индикатора Финансовые статьи FinanceCFI разработаны как руководства для самостоятельного изучения важных финансовых концепций онлайн в удобном для вас темпе.Просмотрите сотни статей !. Скорее, они предназначены для определения ценовых уровней, на которых трейдеры могут использовать другие технические индикаторы для изучения ценового действия — например, свечные модели — чтобы определить, действительно ли рынок, похоже, находит поддержку и консолидацию, или ценовое действие показывает рынок вероятно, упадет дальше.

Если цена опускается ниже линии 1/3, следующий уровень для поиска поддержки для формирования находится на линии 2/3. Если цена находит поддержку и снова начинает движение вверх от линии 2/3, линия скорости 1/3 и первая линия (проведенная от минимума к максимуму) могут выступать в качестве уровней сопротивления для возобновления восходящего тренда и потенциального разворота тренда. точки.

Если цена продолжает опускаться ниже линии 2/3, это интерпретируется как означающее, что восходящий тренд больше не действителен, что рынок перешел от восходящего тренда к нисходящему. Затем трейдер может построить новый набор линий скорости, применяемых к нисходящему тренду.

При нисходящем тренде линии скорости 1/3 и 2/3 представляют собой потенциальные уровни сопротивления, от которых рынок может развернуться вниз после восходящего корректирующего отката.

Добавление четвертой линии

Хотя это не является частью расчета линий скорости, многие трейдеры также будут рисовать четвертую потенциальную линию тренда поддержки / сопротивления на уровне 50% восстановления восходящего или нисходящего тренда.Это связано с тем, что, как было показано, обычно происходят 50% откаты долгосрочных трендов. Линия коррекции 50% будет находиться между линиями скорости 1/3 и 2/3.

Когда линии скорости наиболее полезны

Линии скорости используются для помощи трейдерам Подобно тому, кто инвестирует в рынки долгового капитала, трейдер инвестирует в рынки акционерного капитала и обменивает свои деньги на акции компании, а не в облигации.Карьера в банке высокооплачиваема, и аналитики определяют вероятные уровни поддержки или сопротивления в рамках общей тенденции. Их можно применять в различных временных рамках, например, ежечасно, ежедневно или еженедельно, но они не предназначены для использования, когда ценная бумага находится на колеблющемся, нетрендовом рынке. Используя разные временные рамки, трейдеры или аналитики могут применять скоростные линии к краткосрочным, среднесрочным и долгосрочным трендам.

Они наиболее полезны при применении к ценным бумагам, которые торгуются в рамках долгосрочного четко определенного тренда и торговля которыми обычно не характеризуется высокой волатильностью.Как правило, они менее полезны при применении к ценным бумагам, для которых характерна неустойчивая или чрезвычайно волатильная торговля.

Узнать больше

CFI предлагает страницу программы коммерческого банковского и кредитного аналитика (CBCA) ™ — сертификат CBCAGet CFI CBCA ™ и возможность стать коммерческим банковским и кредитным аналитиком. Зарегистрируйтесь и продвигайтесь по карьерной лестнице с помощью наших программ и курсов сертификации. программа сертификации для тех, кто хочет вывести свою карьеру на новый уровень. Чтобы продолжать учиться и продвигаться по карьерной лестнице, вам будут полезны следующие ресурсы:

  • Forex TradingForex Trading — Как торговать на рынке Forex Торговля на Forex позволяет пользователям извлекать выгоду из повышения и понижения курса различных валют.Торговля на Форекс включает в себя покупку и продажу валютных пар на основе относительной стоимости каждой валюты по отношению к другой валюте, составляющей пару.
  • Осциллятор МакклелланаОсциллятор Макклеллана — Технический анализОсциллятор Макклеллана — это разновидность импульсного осциллятора. Осциллятор Макклеллана рассчитывается с использованием экспоненциальных скользящих средних и предназначен для указания силы или слабости ценового движения, а не его направления.
  • Биржевые фонды Биржевые фонды (ETF) Биржевые фонды (ETF) — это популярный инвестиционный инструмент, с помощью которого портфели могут быть более гибкими и диверсифицированными по широкому спектру всех доступных классов активов.Узнайте о различных типах ETF, прочитав это руководство.
  • Торговля с фиксированным доходом Торговля с фиксированным доходом Торговля с фиксированным доходом предполагает инвестирование в облигации или другие долговые ценные бумаги. Ценные бумаги с фиксированным доходом имеют несколько уникальных атрибутов и факторов, которые

Как узнать скорость загрузки моего компьютера | Small Business

Вы можете определить максимальную скорость загрузки компьютера, проверив производительность сети и поставщика услуг Интернета. Максимальная скорость загрузки компьютера определяется самой медленной частью процесса передачи данных.Более быстрый и производительный компьютер, как правило, не улучшает скорость загрузки, так как скорость сети и подключения к Интернету недостаточна, чтобы это имело значение.

Об узких местах в данных

Сетевой адаптер компьютера в конечном итоге определяет максимальную потенциальную скорость загрузки, но сеть и интернет-провайдеры создают узкое место для загрузки, когда они медленнее, чем адаптер. Например, компьютер может иметь аппаратные средства и сетевой потенциал для загрузки данных со скоростью 1000 Мбит / с, но интернет-провайдер ограничивает скорость загрузки 50 Мбит / с.При тестировании скорости загрузки сначала запустите тест скорости интернет-провайдера и проверьте скорость сетевого подключения. Вы можете запустить тест производительности сети, чтобы выявить узкие места в сети, которые отрицательно влияют на скорость загрузки.

Проверьте своего интернет-провайдера с помощью Speedtest.net

На веб-сайте Ookla Speedtest.net можно проверить скорость подключения к Интернету вашего компьютера и узнать максимальную скорость загрузки и выгрузки устройства. Тест не требует установки какого-либо программного обеспечения; все, что вам нужно сделать, это загрузить сайт в веб-браузер и нажать «Начать тест».«Результаты Ookla отражают только скорость загрузки компьютера при конкретном подключении к Интернету. Компьютер будет работать по-другому, если подключен через другую службу или в другом месте.

Определение скорости сетевого подключения

Windows определяет скорость сетевого подключения в разделе« Сетевое подключение » Меню состояния. Меню определяет скорость сетевого подключения для проводных и беспроводных подключений; однако оно не измеряет реальную производительность. Скорость подключения — это максимально возможная скорость загрузки, на которую способен компьютер в идеальных условиях.Вы можете получить доступ к статусу сетевого подключения, щелкнув правой кнопкой мыши значок Wi-Fi или Ethernet на панели задач, выбрав «Открыть центр управления сетями и общим доступом» и щелкнув текущую активную сеть рядом с «Подключения». В окне будет указана скорость соединения рядом с обозначением «Скорость» в Мбит / с.

Измерение производительности сети

Производительность сети измеряет скорость загрузки между компьютером и модемом, а также между компьютерами в одной сети. Вы можете измерить максимальную скорость загрузки или передачи данных для компьютера в сети с помощью приложения или программы для тестирования производительности сети.Загрузка с компьютера на компьютер в той же сети может легко превысить скорость загрузки из Интернета. Однако, если подключение к Интернету быстрее, чем сама сеть, сеть замедлит скорость загрузки. Вы можете измерить производительность сети и Интернета, запустив приложение Network Speed ​​Test для устройств с Windows 8. Вы также можете запускать тесты производительности сети с помощью сторонних программ, таких как LAN Speed ​​Test или NetMeter. Все три программы тестирования скорости имеют простые интерфейсы для запуска общих тестов производительности сети и получения результатов скорости загрузки (ссылки в ресурсах).

Заявление об ограничении ответственности за версию

Информация в этой статье относится к Windows 8. Она может незначительно или значительно отличаться от других версий или продуктов.

Ссылки

Ресурсы

Биография писателя

Дэн Стоун начал профессионально писать в 2006 году, специализируясь на образовании, технологиях и музыке. Он веб-разработчик в коммуникационной компании и ранее работал на телевидении. Стоун получил степень бакалавра журналистики и степень магистра коммуникативных исследований в Университете Северного Иллинойса.

Не знаете, что такое Wi-Fi и домашние сети? Вот с чего вы начнете.

Примечание редакции: Эта статья была первоначально опубликована 9 декабря 2014 г. и часто обновлялась последней информацией.

Когда дело доходит до домашних сетей, существует множество технических терминов: LAN, WAN, широкополосный доступ, Wi-Fi, CAT5e и многие другие. Если вам сложно усвоить эти основные термины, вы читаете правильный пост. Здесь я (попытаюсь) объяснить их все, чтобы вы могли лучше понять свою домашнюю сеть и, надеюсь, лучше контролировать свою онлайн-жизнь. Придется многое объяснить, поэтому этот длинный пост — лишь первый из постоянно развивающейся серии.

Продвинутым и опытным пользователям это, вероятно, не понадобится, но остальным я бы рекомендовал прочитать все это целиком.Так что не торопитесь, но если вы хотите перейти к быстрому ответу, не стесняйтесь искать то, что вы хотите знать, и, скорее всего, вы найдете это в этом сообщении.

1. Проводная сеть

Проводная локальная сеть — это в основном группа устройств, подключенных друг к другу с помощью сетевых кабелей, чаще всего с помощью маршрутизатора , что подводит нас к самому первому, что вы должны знать о вашей сети.

Маршрутизатор: Это центральное устройство домашней сети, к которому можно подключить один конец сетевого кабеля .Другой конец кабеля подключается к сетевому устройству с сетевым портом . Если вы хотите добавить к маршрутизатору больше сетевых устройств, вам понадобится больше кабелей и больше портов на маршрутизаторе. Эти порты как на маршрутизаторе, так и на оконечных устройствах называются портами локальной сети (LAN). Они также известны как порты RJ45 или Ethernet . В тот момент, когда вы подключаете устройство к маршрутизатору, у вас появляется проводная сеть. Сетевые устройства с сетевым портом RJ45 называются Ethernet-ready устройствами.Подробнее об этом ниже.


Примечание : Технически вы можете пропустить маршрутизатор и соединить два компьютера напрямую, используя один сетевой кабель, чтобы сформировать сеть из двух. Однако для этого требуется вручную настроить IP-адреса или использовать специальный перекрестный кабель , чтобы соединение работало. Вы действительно не хотите этого делать.


Задняя часть типичного роутера; порт WAN (интернет) четко отличается от LAN.

Джош Миллер / CNET

Порты LAN: Домашний маршрутизатор обычно имеет четыре порта LAN, что означает, что прямо из коробки он может размещать в сети до четырех проводных сетевых устройств.Если вы хотите иметь более крупную сеть, вам нужно будет прибегнуть к коммутатору (или концентратору ), который добавляет к маршрутизатору больше портов LAN. Как правило, к домашнему маршрутизатору можно подключить около 250 сетевых устройств, и большинству домов и даже малых предприятий больше этого не требуется.

В настоящее время существует два основных стандарта скорости для портов LAN: Ethernet (также называемый Fast Ethernet), который ограничивает 100 мегабит в секунду (или около 13 мегабайт в секунду), и Gigabit Ethernet, который ограничивается 1 гигабит в секунду (или около 150 Мбит / с).Другими словами, для передачи данных на компакт-диске (около 700 МБ или около 250 цифровых песен) по Ethernet-соединению требуется около минуты. С Gigabit Ethernet та же работа занимает около пяти секунд. В реальной жизни средняя скорость соединения Ethernet составляет около 8 Мбит / с, а соединения Gigabit Ethernet — где-то от 45 до 100 Мбит / с. Фактическая скорость сетевого подключения зависит от многих факторов, таких как используемые конечные устройства, качество кабеля и объем трафика.


Практическое правило : Скорость одного сетевого соединения определяется самой низкой скоростью любой из задействованных сторон .

Например, чтобы иметь проводное соединение Gigabit Ethernet между двумя компьютерами, оба компьютера, маршрутизатор, к которому они подключены, и кабели, используемые для их соединения, должны поддерживать Gigabit Ethernet (или более быстрый стандарт). Если вы подключите устройство Gigabit Ethernet и обычное устройство Ethernet к маршрутизатору, соединение между ними будет ограничено скоростью Ethernet, которая составляет 100 Мбит / с.


Короче говоря, порты LAN на маршрутизаторе позволяют устройствам с поддержкой Ethernet подключаться друг к другу и обмениваться данными.

Для того, чтобы они также имели доступ к Интернету, маршрутизатор должен иметь порт глобальной сети (WAN). На многих маршрутизаторах этот порт также может быть обозначен как порт i nternet .

Типичный сетевой кабель CAT5e. Донг Нго / CNET

Switch vs.концентратор : концентратор и коммутатор добавляют дополнительные порты LAN к существующей сети. Они помогают увеличить количество клиентов с поддержкой Ethernet, которые может разместить сеть. Основное различие между концентраторами и коммутаторами заключается в том, что концентратор использует один общий канал для всех своих портов, а коммутатор имеет выделенный канал для каждого из них. Это означает, что чем больше клиентов вы подключаетесь к концентратору, тем медленнее становится скорость передачи данных для каждого клиента, тогда как с коммутатором скорость не меняется в зависимости от количества подключенных клиентов.По этой причине концентраторы намного дешевле коммутаторов с тем же количеством портов .

Однако сейчас концентраторы в значительной степени устарели, поскольку стоимость коммутаторов значительно снизилась. Цена коммутатора обычно варьируется в зависимости от его стандарта (обычный Ethernet или Gigabit Ethernet, причем последний стоит дороже) и количества портов (чем больше портов, тем выше цена).

Вы можете найти коммутатор с четырьмя или до 48 портов (или даже больше).Обратите внимание, что общее количество дополнительных проводных клиентов, которые вы можете добавить в сеть, равно общему количеству портов коммутатора минус один. Например, четырехпортовый коммутатор добавит в сеть еще трех клиентов. Это связано с тем, что вам нужно использовать один из портов для подключения самого коммутатора к сети, которая, кстати, также использует другой порт существующей сети. Помня об этом, убедитесь, что вы покупаете коммутатор со значительно большим количеством портов, чем количество клиентов, которое вы собираетесь добавить в сеть.

Порт глобальной сети (WAN): Также известен как интернет-порт. Обычно маршрутизатор имеет только один порт WAN. (Некоторые бизнес-маршрутизаторы поставляются с двумя портами WAN, поэтому можно использовать две отдельные интернет-службы одновременно.) На любом маршрутизаторе порт WAN будет отделен от портов LAN и часто выделяется другим цветом. Порт WAN используется для подключения к Интернет-источнику, например широкополосному модему . WAN позволяет маршрутизатору подключаться к Интернету и совместно использовать это соединение со всеми подключенными к нему устройствами с поддержкой Ethernet.

Широкополосный модем: Часто называемый модемом DSL или кабельным модемом , широкополосный модем — это устройство, которое соединяет интернет-соединение от поставщика услуг с компьютером или маршрутизатором, делая Интернет доступным для потребителей. . Как правило, модем имеет один порт LAN (для подключения к порту WAN маршрутизатора или к устройству с поддержкой Ethernet) и один служебный порт, например, телефонный порт (модемы DSL) или коаксиальный порт (кабельные модемы), который подключается к линии обслуживания.Если у вас есть только модем, вы сможете подключить к Интернету только одно устройство с поддержкой Ethernet, например компьютер. Чтобы подключить к Интернету более одного устройства, вам понадобится маршрутизатор. Провайдеры обычно предлагают комбинированное устройство, представляющее собой комбинацию модема и маршрутизатора или беспроводного маршрутизатора, все в одном .

Сетевые кабели: Это кабели, используемые для подключения сетевых устройств к маршрутизатору или коммутатору. Они также известны как кабели категории 5 или кабели CAT5 .В настоящее время большинство имеющихся на рынке кабелей CAT5 — это CAT5e , которые способны передавать данные со скоростью Gigabit Ethernet (1000 Мбит / с). Последний используемый в настоящее время стандарт сетевых кабелей — CAT6, который разработан, чтобы быть более быстрым и надежным, чем CAT5e. Разница между ними заключается в проводке внутри кабеля и на обоих концах. Кабели CAT5e и CAT6 могут использоваться как взаимозаменяемые, и, по моему личному опыту, их характеристики практически одинаковы. Для большинства случаев домашнего использования того, что предлагает CAT5e, более чем достаточно.Фактически, вы, вероятно, не заметите никакой разницы, если переключитесь на CAT6, но использование CAT6 не повредит, если вы можете позволить себе быть ориентированным на будущее. Кроме того, сетевые кабели одинаковы, независимо от их формы, круглой или плоской.

Теперь, когда мы разобрались с проводными сетями, перейдем к беспроводной сети.

2. Беспроводная сеть

Беспроводная сеть очень похожа на проводную с одним большим отличием: устройства не используют кабели для подключения к маршрутизатору и друг другу.Вместо этого они используют беспроводные радиосвязи под названием Wi-Fi (Wireless Fidelity), что является понятным названием для сетевых стандартов 802.11, поддерживаемых Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). Для беспроводных сетевых устройств не обязательно иметь порты, только антенны, которые иногда спрятаны внутри самого устройства. В типичной домашней сети обычно есть как проводные, так и беспроводные устройства, и все они могут общаться друг с другом. Для подключения к Wi-Fi необходимы точка доступа и клиент Wi-Fi .

Основные термины

Каждая из сетей Wi-Fi, которую обнаруживает клиент, например iPhone, обычно принадлежит одной точке доступа.

Донг Нго / CNET

Точка доступа: Точка доступа (AP) — это центральное устройство, которое транслирует сигнал Wi-Fi для подключения клиентов Wi-Fi. Как правило, каждая беспроводная сеть, например те, которые появляются на экране телефона во время прогулки по большому городу, принадлежит одной точке доступа.Вы можете купить точку доступа отдельно и подключить ее к маршрутизатору или коммутатору, чтобы добавить поддержку Wi-Fi в проводную сеть, но, как правило, вы хотите купить беспроводной маршрутизатор , который является обычным маршрутизатором (один порт WAN, несколько Порты LAN и так далее) со встроенной точкой доступа. Некоторые маршрутизаторы даже поставляются с более чем одной точкой доступа (см. Обсуждение двухдиапазонных и трехдиапазонных маршрутизаторов ниже).

Клиент Wi-Fi: Клиент Wi-Fi или клиент WLAN — это устройство, которое может обнаруживать сигнал, транслируемый точкой доступа, подключаться к нему и поддерживать соединение.Все современные ноутбуки, телефоны и планшеты на рынке оснащены встроенной функцией Wi-Fi. Старые устройства и настольные компьютеры, которые не могут быть обновлены до этого через адаптер Wi-Fi USB или PCIe. Думайте о клиенте Wi-Fi как об устройстве с невидимым сетевым портом и невидимым сетевым кабелем. Этот метафорический кабель имеет длину диапазона сигнала Wi-Fi, транслируемого точкой доступа.


Примечание: Тип Wi-Fi-соединения, упомянутый выше, устанавливается в режиме инфраструктуры , который является наиболее популярным режимом в реальной жизни.Технически вы можете пропустить точку доступа и заставить двух клиентов Wi-Fi подключаться напрямую друг к другу в режиме Adhoc . Однако, как и в случае использования кроссового сетевого кабеля, это довольно сложно и неэффективно.


Диапазон Wi-Fi: Это радиус, в котором может достигать сигнал точки доступа Wi-Fi. Как правило, хорошая сеть Wi-Fi наиболее жизнеспособна в пределах 150 футов от точки доступа. Однако это расстояние меняется в зависимости от мощности задействованных устройств, окружающей среды и (что наиболее важно) стандарта Wi-Fi.Стандарт Wi-Fi также определяет, насколько быстрым может быть беспроводное соединение, и является причиной того, что Wi-Fi становится сложным и запутанным, особенно с учетом того факта, что существует несколько частотных диапазонов Wi-Fi.

Полосы частот: Эти диапазоны представляют собой радиочастоты, используемые стандартами Wi-Fi: 2,4 ГГц и 5 ГГц . Полосы 2,4 ГГц и 5 ГГц в настоящее время являются наиболее популярными и совместно используются во всех существующих сетевых устройствах. Как правило, диапазон 5 ГГц обеспечивает более высокую скорость передачи данных, но немного меньший диапазон, чем диапазон 2.Диапазон 4 ГГц. Обратите внимание, что полоса 60 ГГц также используется, но только по стандарту 802.11ad, который еще не коммерчески доступен.

В зависимости от стандарта некоторые устройства Wi-Fi используют диапазон 2,4 ГГц или 5 ГГц, тогда как другие, которые используют оба эти диапазона, называются двухдиапазонными устройствами.

Стандарты Wi-Fi

Стандарты Wi-Fi определяют скорость и дальность действия сети Wi-Fi. Как правило, более поздние стандарты обратно совместимы с более ранними.

802.11b: Это был первый коммерческий стандарт беспроводной связи. Он обеспечивает максимальную скорость 11 Мбит / с и работает только в диапазоне частот 2,4 ГГц. Стандарт был впервые доступен в 1999 году и в настоящее время полностью устарел; Однако клиенты 802.11b по-прежнему поддерживаются точками доступа более поздних стандартов Wi-Fi.

802.11a: Подобно 802.11b с точки зрения возраста, 802.11a предлагает ограничение скорости 54 Мбит / с за счет гораздо меньшего диапазона и использует полосу 5 ГГц. Он также теперь устарел, хотя по-прежнему поддерживается новыми точками доступа для обратной совместимости.

802.11g: Представленный в 2003 году стандарт 802.11g ознаменовал собой первое название беспроводной сети, названной Wi-Fi. Стандарт предлагает максимальную скорость 54 Мбит / с, но работает в диапазоне 2,4 ГГц, следовательно, обеспечивает больший диапазон, чем стандарт 802.11a. Он используется многими старыми мобильными устройствами, такими как iPhone 3G и iPhone 3Gs. Этот стандарт поддерживается точками доступа более поздних стандартов. 802.11g также устаревает.

802.11n или Wireless-N: Доступно с 2009 г., 802.11n был самым популярным стандартом Wi-Fi с множеством улучшений по сравнению с предыдущими, например, сделав диапазон диапазона 5 ГГц более сопоставимым с диапазоном 2,4 ГГц. Стандарт работает как в диапазонах 2,4 ГГц, так и в 5 ГГц и положил начало новой эре двухдиапазонных маршрутизаторов, в которых есть две точки доступа, по одной для каждого диапазона. Существует два типа двухдиапазонных маршрутизаторов: выбираемые двухдиапазонные маршрутизаторы (в настоящее время несуществующие), которые могут работать в одном диапазоне одновременно, и настоящие двухдиапазонные маршрутизаторы , которые одновременно передают сигналы Wi-Fi на обоих диапазонах.

На каждом диапазоне стандарт Wireless-N доступен в трех вариантах, в зависимости от количества используемых пространственных потоков: однопотоковый (1×1), двухпотоковый (2×2) и трехпотоковый (3×3), предлагая максимальную скорость 150 Мбит / с, 300 Мбит / с и 450 Мбит / с соответственно. Это, в свою очередь, создает три типа настоящих двухдиапазонных маршрутизаторов: N600 (каждый из двух диапазонов предлагает ограничение скорости 300 Мбит / с), N750 (один диапазон имеет ограничение скорости 300 Мбит / с, а другой — 450 Мбит / с) и N900 (каждый двух диапазонов обеспечивает максимальную скорость до 450 Мбит / с).


Примечание: Чтобы создать соединение Wi-Fi, точка доступа (маршрутизатор) и клиент должны работать в одном частотном диапазоне. Например, клиент с частотой 2,4 ГГц, такой как iPhone 4, не сможет подключиться к точке доступа с частотой 5 ГГц. Кроме того, соединение Wi-Fi осуществляется только на одном диапазоне одновременно. Если у вас есть двухдиапазонный клиент (например, iPhone 6) с двухдиапазонным маршрутизатором, они будут подключаться только к одному диапазону, вероятно, 5 ГГц.


802.11ac: , иногда называемый 5G Wi-Fi , этот последний стандарт Wi-Fi работает только в полосе частот 5 ГГц и в настоящее время обеспечивает скорость Wi-Fi до 2167 Мбит / с (или даже быстрее с новейшим чипом) при использовании. в четырехпотоковой (4х4) установке. Стандарт также включает установки 3×3, 2×2, 1×1, которые ограничивают скорость 1300 Мбит / с, 900 Мбит / с и 450 Мбит / с соответственно.

Технически каждый пространственный поток стандарта 802.11ac примерно в четыре раза быстрее, чем поток 802.11ac.11n (или Wireless-N) и, следовательно, намного лучше с точки зрения времени автономной работы (поскольку он должен работать меньше, чтобы передавать тот же объем данных). Пока что в реальных тестах с тем же количеством потоков я обнаружил, что скорость 802.11ac примерно в три раза выше скорости Wireless-N, что по-прежнему очень хорошо. (Обратите внимание, что реальные устойчивые скорости стандартов беспроводной связи всегда намного ниже, чем теоретическое ограничение скорости. Частично это связано с тем, что максимальная скорость определяется в контролируемой среде без помех.Самая быстрая пиковая реальная скорость соединения 802.11ac, которую я видел до сих пор, составляет около 90 Мбит / с (или 720 Мбит / с), что близко к скорости проводного соединения Gigabit Ethernet.

В том же диапазоне 5 ГГц устройства 802.11ac обратно совместимы с устройствами Wireless-N и 802.11a. Хотя 802.11ac недоступен в диапазоне 2,4 ГГц, в целях совместимости маршрутизатор 802.11ac также может служить точкой доступа Wireless-N. При этом все чипы 802.11ac на рынке поддерживают как 802.11ac, так и 802.Стандарты Wi-Fi 11ac и 802.11n.

TP-Link Talon AD7200, первый маршрутизатор 802.11ad.

Джош Миллер / CNET

802.11ad или WiGig : стандарт беспроводной сети 802.11ad, впервые представленный в 2009 году, стал частью экосистемы Wi-Fi на выставке CES 2013. До этого он считался другим типом беспроводной сети. 2016 год стал годом, когда стал доступен первый маршрутизатор 802.11ad, TP-Link Talon AD7200.

Работая в полосе частот 60 ГГц, стандарт Wi-Fi 802.11ad имеет чрезвычайно высокую скорость — до 7 Гбит / с — но разочаровывающе короткий диапазон (около одной десятой от 802.11ac). Он не может проникнуть через стены тоже очень хорошо. По этой причине новый стандарт является дополнением к существующему стандарту 802.11ac и предназначен для устройств, которые находятся в непосредственной близости от маршрутизатора.

Это идеальное беспроводное решение для устройств, находящихся на близком расстоянии, с прямой видимостью (без препятствий), например, между ноутбуком и его базовой станцией или телеприставкой и телевизором с большим экраном.Все маршрутизаторы 802.11ad также будут работать как маршрутизаторы 802.11ac и поддерживать всех существующих клиентов Wi-Fi, но только устройства 802.11ad могут подключаться к маршрутизатору на высокой скорости в диапазоне 60 ГГц.

802.11ax: Это следующее поколение Wi-Fi, заменяющее 802.11ac. Как и 802.11ac, новый 802.11ax обратно совместим с предыдущими поколениями Wi-Fi. Однако это первый стандарт, ориентированный не только на более высокую скорость, но и на эффективность Wi-Fi, особенно в переполненном воздушном пространстве.Другими словами, 802.11ax нацелен на поддержание пропускной способности сети даже в менее чем идеальных условиях. В конечном итоге это означает, что это позволяет получить более высокое соотношение реальной скорости по сравнению с теоретической максимальной скоростью. Также говорят, что он снижает потребление энергии на две трети по сравнению со стандартом 802.11ac, что является отличной новостью для мобильных пользователей.

На бумаге 802.11ax может быть в четыре раза быстрее, чем 802.11ac, примерно до 5 Гбит / с. Кроме того, маршрутизатор 802.11ax может повысить реальную скорость существующих устройств Wi-Fi до 802.11ax благодаря своей способности управлять разнесением трафика в плотных перекрывающихся сетях.2017 год — это год, когда производители сетевых чипов, такие как Qualcomm, представили свои первые чипы 802.11ax. При этом ожидается, что потребительские устройства, поддерживающие 802.11ax, появятся в продаже к концу 2017 или началу 2018 года.

Обозначения Wi-Fi

Обозначения Wi-Fi — это способ, которым поставщики сетевых услуг продают свои маршрутизаторы Wi-Fi в попытке различать их. Поскольку существует так много стандартов и уровней Wi-Fi, обозначения могут сбивать с толку и не всегда точно отображать скорости маршрутизаторов.

600 Мбит / с 802.11n : Как упоминалось выше, максимальная коммерческая скорость 802.11n составляет 450 Мбит / с. Однако в июне 2013 года Broadcom представила новый набор микросхем 802.11ac с технологией TurboQAM, которая повысила скорость 802.11n до 600 Мбит / с. И также по этой причине маршрутизаторы 802.11ac теперь обычно продаются как AC2500 (также известные как AC2350 или AC2400 , ) AC1900 , AC1750 или AC1200 и так далее.Это обозначение в основном означает, что это маршрутизатор с поддержкой переменного тока, который предлагает комбинированную скорость беспроводной связи на обоих диапазонах, равную номеру. Например, маршрутизатор AC1900 может обеспечить скорость до 1300 Мбит / с в диапазоне 5 ГГц и до 600 Мбит / с в диапазоне 24 ГГц. Поскольку разрабатывается все больше и больше усовершенствованных микросхем Wi-Fi, 802.11ac имеет гораздо больше обозначений ниже.


Тем не менее, позвольте мне еще раз сформулировать практическое правило: Скорость одного сетевого соединения (одной пары) определяется самой низкой скоростью любой из вовлеченных сторон. Это означает, что если вы используете маршрутизатор 802.11ac с клиентом 802.11a, скорость соединения будет ограничиваться 54 Мбит / с. Чтобы получить максимальную скорость 802.11ac, вам нужно будет использовать устройство, которое также поддерживает 802.11ac. Также прямо сейчас самые быстрые клиенты 802.11ac на рынке имеют максимальную скорость на бумаге 1300 Мбит / с, что равно скорости обозначения AC1900. Это означает, что получение маршрутизаторов более высокого класса вряд ли принесет вам преимущества в скорости Wi-Fi.


AC3200 : В апреле 2014 года Broadcom представила чип 5G XStream Wi-Fi, который позволяет использовать вторую встроенную полосу 5 ГГц для трехпотоковой сети 802.11ac, открывая тем самым новый тип трехдиапазонного маршрутизатора. Это означает, что, в отличие от двухдиапазонного маршрутизатора AC1900 с одним диапазоном 2,4 ГГц и одним диапазоном 5 ГГц, трехдиапазонный маршрутизатор, такой как Netgear R8000 или Asus RT-AC3200, будет иметь один диапазон 2,4 ГГц и два диапазона 5 ГГц, которые работают одновременно. Другими словами, трехдиапазонный маршрутизатор на данный момент в основном представляет собой маршрутизатор AC1900 со встроенной дополнительной точкой доступа 803.11ac. Благодаря двум отдельным диапазонам 5 ГГц клиенты высокого и низкого уровня могут работать в своем собственном диапазоне на соответствующие максимальные скорости, не влияя друг на друга.Вдобавок к этому две полосы по 5 ГГц также помогают снизить нагрузку на каждую полосу, когда много подключенных клиентов борются за пропускную способность маршрутизатора.

AC5300 : Это обозначение, также известное как AC5400, было введено в 2015 году. Маршрутизатор AC5300 представляет собой трехдиапазонный маршрутизатор (два диапазона 5 ГГц и один диапазон 2,4 ГГц). Каждый из диапазонов 5 ГГц имеет пиковую скорость Wi-Fi 2167 Мбит / с, а диапазон 2,4 ГГц имеет ограничение 1000 Мбит / с.

AC3100: Также известное как AC3150, это новое обозначение использует тот же чип Wi-Fi, что и AC5300 выше, но в двухдиапазонной настройке маршрутизатор имеет один диапазон 5 ГГц (ограничение 2167 Мбит / с) и один 2.Диапазон 4 ГГц (ограничение на 1000 Мбит / с).

AD7200: Это последнее обозначение, начиная с доступности маршрутизаторов 802.11ad. Это означает, что маршрутизатор имеет максимальную скорость в диапазоне 60 ГГц (802.11ad) 4600 Мбит / с, в диапазоне 5 ГГц — 1733 Мбит / с и в диапазоне 2,4 ГГц — 800 Мбит / с.

Обозначения Wi-Fi 802.11ac

Обозначение Wi-Fi Тип роутера Общая пропускная способность Wi-Fi Максимальная скорость 5 ГГц Вверх 2.Скорость 4 ГГц Пример продукта
AC5300 / AC5400 Трехдиапазонный 5334 Мбит / с 2167 Мбит / с x 2 диапазона 1000 Мбит / с Netgear X8 R8500
AC3200 Трехдиапазонный 3200 Мбит / с 1300 Мбит / с x 2 диапазона 600 Мбит / с Asus RT-AC3200
AC3100 Двухполосный 3167 Мбит / с 2167 Мбит / с 1000 Мбит / с Asus RT-AC88U
AC2500 / AC2400 / AC2350 Двухполосный 2333 Мбит / с 1733 Мбит / с 600 Мбит / с Linksys E8350
AC1900 Двухполосный 1900 Мбит / с 1300 Мбит / с 600 Мбит / с Linksys WRT1900ACS
AC1750 Двухполосный 1750 Мбит / с 1300 Мбит / с 450 Мбит / с Asus RT-AC66U

3.Подробнее о беспроводной сети

В проводной сети соединение устанавливается в тот момент, когда вы подключаете концы сетевого кабеля к двум соответствующим устройствам. В беспроводной сети все сложнее.

Поскольку сигнал Wi-Fi, транслируемый точкой доступа, буквально передается по воздуху, любой, у кого есть клиент Wi-Fi, может подключиться к нему, а это может представлять серьезную угрозу безопасности. Таким образом, могут подключаться только одобренные клиенты, сеть Wi-Fi должна быть защищена паролем (или, говоря более серьезно, зашифровано ).В настоящее время существует несколько методов, используемых для защиты сети Wi-Fi, которые называются «методами аутентификации»: WEP, WPA и WPA2, причем WPA2 является наиболее безопасным, в то время как WEP становится устаревшим. WPA2 (а также WPA) предлагает два способа шифрования сигнала: протокол целостности временного ключа (TKIP) и расширенный стандарт шифрования (AES). Первый предназначен для совместимости, позволяя подключаться устаревшим клиентам; последний обеспечивает более высокую скорость соединения и более безопасен, но работает только с новыми клиентами.Со стороны точки доступа или маршрутизатора владелец может установить пароль (или ключ шифрования), который клиенты могут использовать для подключения к сети Wi-Fi.

Если предыдущий абзац кажется сложным, это потому, что шифрование Wi-Fi очень сложно. Чтобы облегчить жизнь, Wi-Fi Alliance предлагает более простой метод под названием Wi-Fi Protected Setup.

Wi-Fi Protected Setup (WPS): Представленный в 2007 году, Wi-Fi Protected Setup представляет собой стандарт, упрощающий создание защищенной сети Wi-Fi.Самая популярная реализация WPS — кнопка. Вот как это работает: на стороне маршрутизатора (точки доступа) вы нажимаете кнопку WPS. Затем в течение двух минут вы должны нажать кнопку WPS на своем клиенте Wi-Fi, и вы будете подключены. Таким образом, вам не нужно запоминать пароль (ключ шифрования) или вводить его. Обратите внимание, что этот метод работает только с устройствами, поддерживающими WPS. Однако большинство сетевых устройств, выпущенных за последние несколько лет, так и есть.

Wi-Fi Direct: Это стандарт, который позволяет клиентам Wi-Fi подключаться друг к другу без физической точки доступа.По сути, это позволяет одному клиенту Wi-Fi, например телефону, превратиться в «мягкую» точку доступа и транслировать сигналы Wi-Fi, к которым могут подключаться другие клиенты Wi-Fi. Этот стандарт очень полезен, когда вы хотите поделиться подключением к Интернету. Например, вы можете подключить порт LAN вашего ноутбука к источнику Интернета, например в отеле, и превратить его Wi-Fi-клиент в программную точку доступа. Теперь другие клиенты Wi-Fi также могут получить доступ к этому интернет-соединению. На самом деле Wi-Fi Direct наиболее широко используется в телефонах и планшетах, где мобильное устройство использует свое сотовое подключение к Интернету с другими устройствами Wi-Fi в функции, называемой персональной точкой доступа.

Многопользовательский, несколько входов, несколько выходов

Многопользовательский, несколько входов, несколько выходов (MU-MIMO) — это технология, впервые представленная в чипе Qualcomm MU / EFX 802.11AC Wi-Fi. Он разработан для эффективной обработки полосы пропускания Wi-Fi, следовательно, iy способен обеспечивать более высокую скорость передачи данных для нескольких подключенных клиентов одновременно.

В частности, существующие маршрутизаторы 802.11AC (или точки доступа Wi-Fi) используют оригинальную технологию MIMO (также известную как однопользовательский MIMO), и это означает, что они одинаково относятся ко всем клиентам Wi-Fi, независимо от их мощности Wi-Fi.Поскольку маршрутизатор обычно имеет большую мощность Wi-Fi, чем клиент в конкретном беспроводном соединении, маршрутизатор вряд ли используется на полную мощность. Например, трехпотоковый маршрутизатор 802.11ac, такой как Linksys WRT1900AC, имеет максимальную скорость Wi-Fi 1300 Мбит / с, а iPhone 6s имеет максимальную скорость Wi-Fi всего 833 Мбит / с (двойной поток). Когда они подключены, маршрутизатор по-прежнему использует всю передачу на телефон со скоростью 1300 Мбит / с, теряя 433 Мбит / с. Это похоже на поход в кофейню за маленькой чашкой кофе, и единственный вариант — очень большая.

С MU-MIMO несколько одновременных передач с разных уровней Wi-Fi отправляются на несколько устройств одновременно, что позволяет им подключаться со скоростью, необходимой каждому клиенту. Другими словами, наличие сети MU-MIMO Wi-Fi похоже на наличие нескольких беспроводных маршрутизаторов разных уровней Wi-Fi. Каждый из этих «маршрутизаторов» предназначен для каждого уровня устройств в сети, так что несколько устройств могут подключаться одновременно, не замедляя работу друг друга. Продолжая предыдущую аналогию, это похоже на присутствие в магазине нескольких кофейных обслуживающего персонала, каждый из которых раздает чашки разного размера, чтобы покупатели могли получить точный размер, который им нужен, и быстрее.

Чтобы MU-MIMO работал наилучшим образом, технология должна поддерживаться как маршрутизатором, так и подключенными клиентами. Сейчас на рынке много клиентов, поддерживающих MU-MIMO, и ожидается, что к концу 2016 года все новые клиенты будут поддерживать эту технологию.

4. Сеть по линиям электропередачи

Когда дело доходит до сети, вы, вероятно, не захотите прокладывать сетевые кабели повсюду, что делает Wi-Fi отличной альтернативой. К сожалению, есть места, такие как угол подвала, куда сигнал Wi-Fi не дойдет, либо потому, что это слишком далеко, либо потому, что между ними есть толстые бетонные стены.В этом случае лучшим решением будет пара адаптеров линии питания.

Адаптеры линий электропередач в основном превращают домашнюю электропроводку в кабели для компьютерной сети. Вам потребуется как минимум два адаптера линии электропередачи для создания первого соединения линии электропередачи. Первый адаптер подключен к маршрутизатору, а второй — к устройству с поддержкой Ethernet в другом месте здания. Подробнее об устройствах для линий электропередач можно найти здесь.

В настоящее время подключение к линии электропередачи в идеальном состоянии может обеспечить реальную скорость, примерно равную половине скорости проводного гигабитного подключения.

Вот и все. Хотите узнать больше о том, как оптимизировать вашу сеть Wi-Fi? Ознакомьтесь со второй частью этой серии.

Минимальные стандарты обслуживания

— Административная компания универсального обслуживания

Поставщики услуг могут предлагать абонентам Lifeline голосовые услуги, поддерживаемые Lifeline (например, мобильные или фиксированные — i.е., стационарный), услуги широкополосного доступа (например, Интернет) или пакет услуг голосовой связи и широкополосного доступа.

Чтобы поставщики услуг могли получить возмещение, услуги , поддерживаемые Lifeline, должны соответствовать минимальным стандартам обслуживания (MSS) Lifeline.

Перейти к

Минимальные стандарты обслуживания

В таблице ниже представлены действующие минимальные стандарты обслуживания Lifeline. Эти стандарты ежегодно оцениваются, чтобы обеспечить постоянную поддержку надежного и значимого широкополосного подключения.

Мобильная голосовая связь * Мобильная широкополосная связь Фиксированная широкополосная связь
1000 минут Скорость : 3G или лучше;
Разрешение на использование e: 4,5 ГБ
Скорость : 25/3 Мбит / с;
Допуск на использование : 1024 ГБ

* Не существует минимальных стандартов обслуживания для фиксированной голосовой услуги. Поддержка предложений Lifeline для автономной голосовой связи и пакетных голосовых услуг со временем постепенно уменьшается.Поддержка голосовых услуг больше не будет доступна с 1 декабря 2021 года. Эти изменения распространяются на всех подписчиков Lifeline, включая подписчиков, получающих расширенное преимущество Tribal.

Типы услуг и сумма поддержки

В таблице ниже показаны варианты типов услуг Lifeline и сумма поддержки, доступная в настоящее время.

Абоненту Абоненту Абоненту Абоненту Абоненту
Тип обслуживания Описание Сумма поддержки Lifeline
Голос * предоставляется услуга «Только голосовая связь», соответствующая минимальным стандартам обслуживания. 5,25 долл. США
Широкополосный предоставляется услуга только широкополосного доступа, соответствующая минимальным стандартам обслуживания. 9,25 долл. США
Объединенный голос * предоставляется услуга голосовой и широкополосной связи, отвечающая только минимальным стандартам голосовой связи. 5,25 долл. США
Связанная широкополосная связь предоставляется услуга голосовой и широкополосной связи, отвечающая только минимальным стандартам широкополосных услуг. 9,25 долл. США
Объединенная голосовая и широкополосная связь предоставляется услуга голосовой и широкополосной связи, соответствующая минимальным стандартам услуг голосовой связи и широкополосного доступа. 9,25 долл. США

* Поддержка Lifeline для предложений автономной голосовой связи и пакетных голосовых услуг со временем постепенно уменьшается. Поддержка голосовых услуг больше не будет доступна с 1 декабря 2021 года. Эти изменения распространяются на всех подписчиков Lifeline, включая подписчиков, получающих расширенное преимущество Tribal.Тем не менее, дальнейшая голосовая поддержка в размере 5,25 доллара в месяц (или 5,25 доллара плюс до 25 долларов за расширенное пособие по племенам) будет доступна в регионах, где в блоке переписи находится только один провайдер Lifeline.

Обязательства по дополнительным услугам широкополосного доступа

Текущие ETC только для Lifeline

Допустимые операторы связи (ETC) с обозначениями, ограниченными программой Lifeline:

  • Требуется для предоставления услуг широкополосного доступа,
  • Требуется для соблюдения всех требований к обслуживанию, включая любые будущие изменения правил и ежегодно обновляемые минимальные стандарты обслуживания, и
  • Автоматически имеет право предоставлять услуги широкополосного доступа Lifeline через существующее обозначение ETC.

Текущие ETCs, предназначенные для получения поддержки дорогостоящих программ

ETC с обозначениями Lifeline и High Cost:

  • Требуется для предоставления услуг широкополосного доступа с поддержкой Lifeline,
  • Требуется для обеспечения широкополосной связи с поддержкой Lifeline в областях, где они на коммерческой основе предлагают услуги широкополосной связи в соответствии со своими обязательствами по программе высоких затрат,
  • Требуется для соблюдения всех требований к обслуживанию, включая любые будущие изменения правил и ежегодно обновляемые минимальные стандарты обслуживания, и
  • Автоматически имеет право предоставлять услуги широкополосного доступа Lifeline через существующее обозначение ETC.

ETC с обозначениями для программ Lifeline и High Cost — это , а не , которые обязаны предлагать услуги широкополосной связи с поддержкой Lifeline в назначенных для них областях обслуживания, где они получают поддержку по замороженной программе High Cost, если они воспользуются снисходительностью со стороны FCC.

Отказ от обязательств по широкополосной связи

Поставщикам услуг не нужно предоставлять услуги широкополосной связи с поддержкой Lifeline, если они завершили процесс отказа, описанный в Приказе на модернизацию Lifeline.Поставщики услуг, которые пользуются льготами по воздержанию, могут по-прежнему предлагать и получать возмещение за предоставление BIAS, поддерживаемого Lifeline, в блоках переписи, где они воспользовались льготами по воздержанию.

Текущие ETCs , предназначенные только для Lifeline, могут воспользоваться отказом от своих обязательств по предложению широкополосных услуг и предоставления голосовых услуг, уведомив FCC через 30 дней после получения ими статуса ETC.

Текущие ETCs, назначенные для получения поддержки высокозатратной программы , могут воспользоваться воздержанием от своих обязательств по предложению широкополосных услуг, за исключением случаев, когда они предлагают квалифицируемую предвзятость в соответствии со своими обязательствами, связанными с высокими затратами в общественных интересах.

Подробнее

  • Они могут продолжать предоставлять услуги голосовой связи в определенных областях, уведомив FCC через 30 дней после получения статуса ETC, или если есть соответствующие изменения в их дорогостоящей поддержке для определенной области.
    • Соответствующее изменение включает ситуации, когда заканчивается срок дорогой поддержки, и поставщик услуг не получает другую форму дорогой поддержки для этой области, или есть определение, что дорогостоящая поддержка больше не доступна для конкретный блок переписи.
  • ETC, получающие дорогостоящую поддержку, не имеют права на освобождение от обязательства по линии Lifeline-широкополосной связи в блоках переписи, где они подпадают под действие дорогостоящих обязательств по широкополосной связи в общественных интересах, но еще не предлагают на коммерческой основе BIAS со скоростью не менее 4/1 Мбит / с или больше.

Высокозатратные ETC не обязаны предлагать услуги голосовой связи Lifeline в округах, где выполняются следующие критерии:

  • 51% абонентов Lifeline в округе пользуются широкополосным доступом Lifeline,
  • Есть как минимум три других провайдера Lifeline BIAS, каждый из которых обслуживает не менее 5% подписчиков Lifeline BIAS в этом округе (Национальная база данных по подотчетности Lifeline (NLAD) и данные об отказе от NLAD), и
  • ETC не получает дорогостоящей поддержки в этой области.

ETCs, которые получают только замороженную поддержку по программе High Cost или единовременную дорогостоящую поддержку Phase I (например, инкрементную, Mobility Fund или Tribal Mobility) не подпадают под обязательства широкополосных услуг программы Lifeline, если они получают замороженную поддержка или единовременная дорогостоящая поддержка фазы I. Однако они должны подать уведомление о воздержании, чтобы воспользоваться этой помощью.

Как просить о снисхождении

Чтобы выбрать облегчение воздержания от воздержания, отправьте уведомление в FCC и USAC в течение 30 дней с момента получения статуса ETC в качестве поставщика услуг Lifeline в этой области или соответствующего изменения в отношении дорогостоящей поддержки, в зависимости от того, что произойдет позже.

Отправить в FCC: Используйте документ WC Docket № 11-42 в системе электронной регистрации комментариев FCC.

Отправьте в USAC: Если размер уведомления о воздержании и сопроводительной документации меньше 15 МБ, отправьте его по электронной почте в HC Orders. Если размер файлов превышает 15 МБ, обратитесь в HC Orders за инструкциями по загрузке через SFTP-сервер USAC.

Просмотрите публичное уведомление FCC, чтобы узнать, какую информацию включать в уведомление о воздержании, например:

  • Название поставщика услуг и любые связанные с ним d / b / a ( ведет бизнес как ),
  • Информация об обозначении
  • ETC,
  • Все блоки переписи, в которых поставщик услуг пользуется льготами, включая соответствующую документацию,
  • Подпись и контактная информация уполномоченного представителя поставщика услуг и
  • Информация о других областях, где поставщик услуг будет предлагать услуги широкополосного доступа Lifeline (необязательно).

Обязательства по дополнительным услугам голосовой связи

Для получения поддержки Lifeline для голосовых услуг у услуги должно быть:

  • Минуты на местные услуги, предоставляемые без дополнительной оплаты конечным пользователям,
  • Доступ к службам экстренной помощи (911 или E911),
  • Услуга ограничения междугородных звонков (TLS) бесплатно (требуется только в том случае, если междугородные звонки являются дополнительной платой),
  • Нет залога за обслуживание для инициирования обслуживания (для услуги, которая не взимает плату за проезд или если подписчик выбирает TLS),
  • Applied Lifeline, чтобы отказаться от любых федеральных сборов за общую линию для конечных пользователей и применить любую дополнительную федеральную поддержку к внутригосударственному тарифу потребителя (если применимо),
  • Любая дополнительная сумма поддержки (если применимо) и
  • Отвечает минимальным стандартам обслуживания.

Руководство SRTS: Вокруг школы

На главную> Инжиниринг>

В идеале, школьная зона начинается у входной двери и охватывает кампус и как можно больше кварталов, которые окружают школу и имеют высокую концентрацию движения, создаваемого школой. Часто школьная зона включает улицы вдоль школы и, как правило, территорию в 1-2 кварталах вокруг нее. Зона школы должна быть обозначена специальным знаком, предупреждающим водителей о высокой концентрации детей.Знаки пересечения школ, знаки скорости, разметка дорожной разметки в школьной зоне и другие устройства для стабилизации движения напоминают водителям о необходимости относиться к местности с особой осторожностью и вниманием.

Понимание школьной среды

Как правило, вокруг школы есть три зоны, о которых вам нужно подумать при выполнении проекта «Безопасный путь в школу»: граница зачисления в школу, зона школьной прогулки и школьная зона.

Граница зачисления в школу

Граница приема в школу — это вся зона вокруг школы, из которой отбираются ученики.



Граница приема в школу. Изображение предоставлено Дэйвом Паризи.

Зона школьной прогулки

Зона школьной прогулки. Изображение предоставлено Дэйвом Паризи.

Зона школьной прогулки обычно является подмножеством зоны регистрации. Зоны школьной прогулки могут быть определены государственной или местной политикой, но в противном случае общее практическое правило состоит в том, что граница пешеходной прогулки находится на расстоянии 1/2 мили или 1 мили от начальной школы, иногда дальше для средних и старших классов. Заштрихованный круг на карте выше предназначен для визуального представления «зоны прогулки», но зона прогулки редко бывает точным кругом.Некоторые ученики будут жить слишком далеко от школы, чтобы от них можно было ожидать пешком, и обычно их обслуживают автобусы. Зоны для прогулок, определенные политикой , обычно обозначают зону, в пределах которой учащимся НЕ предоставляется автобусное сообщение (обратите внимание, что некоторые школы могут определять это как зону без транспорта, а не зону для прогулок). Определение зон обхода, будь то на основе политики или с помощью общего практического правила, может быть полезным для концентрации ваших усилий на выявлении инженерных проблем и решений.

Школьная зона

Школьная зона — это проезжая часть (или проезжая часть), непосредственно примыкающая к школе (показана красным на карте выше), обычно простирающаяся на один-два квартала в каждом направлении. Ограничение скорости часто снижается в школьной зоне в утренние и дневные часы. Используются специальные знаки — знаки перехода, знаки скорости, разметка проезжей части школьной зоны — чтобы автомобилисты знали, как относиться к местности с особой осторожностью и вниманием.

Карта существующих условий

Карта существующих условий. Начальная школа Свансфилда, округ Ховард, штат Мэриленд. Изображение предоставлено Дженнифер Тул.

Перед определением инженерных проблем и решений может быть полезно иметь «карту существующих условий», которая определяет, где расположены существующие тротуары и тропы, где расположены охранники, а также где расположены пешеходные переходы и светофоры. Партнеры в вашем местном отделе организации дорожного движения могут предоставить или создать такую ​​карту.В противном случае родители и школьный персонал могут провести простую прогулочную проверку участков в зоне прогулки, чтобы начать документировать существующие условия и выявить основные проблемы.

План управления движением в школах

Комплексный план управления дорожным движением для средней школы Кирена Акимел А-Аль в Фениксе, штат Аризона. Изображение предоставлено Майком Синеки.

Комплексный план управления дорожным движением, подобный этому, может принести пользу программе Safe Routes to School. В комплексных планах управления дорожным движением излагаются предлагаемые меры по установке знаков и разметки тротуаров с учетом ключевых улиц, окружающих школу.Эти школьные планы управления движением также можно использовать во время ежегодных школьных проверок знаков и разметки.

Знаки и маркировка школьных зон

Знаки школьной зоны и разметка тротуаров предоставляют водителям важную информацию для повышения безопасности в школьной зоне. Руководство по унифицированным устройствам управления движением на улицах и автомагистралях (MUTCD), часть 7, 2009 г., устанавливает принципы и стандарты управления движением в школьных зонах, хотя многие штаты и местные юрисдикции предоставляют дополнительные рекомендации.Принципы и стандарты в MUTCD предоставляют информацию о надлежащей конструкции, применении и техническом обслуживании всех устройств управления движением (включая знаки, сигналы и разметку) и других средств контроля (включая охрану школьных переходов для взрослых, патрули учащихся и переходы для разных классов) требуется для особых пешеходных условий на школьных территориях [Федеральное управление шоссейных дорог, 2009].

В некоторых юрисдикциях рекомендуются или требуются школьные знаки, размеры которых превышают размеры знаков, рекомендованных MUTCD, или могут быть разрешены другие типы разметки тротуаров.Знаки и разметка школьных зон на общественных улицах должны соответствовать MUTCD, а также учитывать все соответствующие местные или государственные правила, которые сами соответствуют MUTCD. Знаки следует использовать разумно, поскольку чрезмерное использование может привести к несоблюдению водителем правил, а чрезмерное количество знаков может создать визуальный беспорядок.

Рекомендации по обеспечению доступности школ для детей с ограниченными возможностями можно найти в Рекомендациях по обеспечению доступности Закона об американцах с ограниченными возможностями (ADAAG) и Рекомендациях по обеспечению доступности для людей с ограниченными возможностями (PROWAG).ADAAG относится к самому школьному сайту, тогда как PROWAG указывает маршрут до школы. Министерство юстиции установило ADAAG 1991 года в качестве стандарта, что означает, что соблюдение требований требуется для всех вновь построенных или измененных школьных помещений.

Правильно спроектированные и применяемые устройства для стабилизации движения способствуют хорошему поведению автомобилистов и пешеходов в школьной зоне. Меры по успокоению дорожного движения, такие как пешеходные переходы с высокой видимостью, сужение улиц и указатели, могут применяться постоянно.Поскольку школьные зоны — это места, часто посещаемые детьми, обеспечение безопасности и доступности для детей в любое время дня — это хорошее вложение для общества.

Правильно спроектированные и примененные улучшения доступности, такие как пандусы, доступные пешеходные сигналы, а также доступные тротуары и тропы, также являются разумными инвестициями сообщества. Они приносят пользу не только детям с ограниченными возможностями, но и родителям с колясками, пожилым людям и другим людям с постоянными или временными нарушениями подвижности.

В этом разделе будут рассмотрены методы обеспечения безопасности и доступности велосипедистов и пешеходов в школьной зоне. Темы включают:

Для получения дополнительной информации о снижении дорожного движения в школьных зонах посетите веб-сайт 2004 г. Путеводитель PedSafe «Школьная зона, успокаивающая движение» Портленд, Орегон, тематическое исследование.

Эта диаграмма из MUTCD показывает типичное размещение школьного аванса предупреждающие знаки, школьные знаки ограничения скорости, школьные знаки пересечения и «конец школьная зона ».

Обработка: подпись и обозначение школьной зоны

Описание / Назначение

Знаки и разметка тротуаров предоставляют водителям важную информацию для повышения безопасности дорожного движения. Примеры включают световозвращающую желто-зеленую школу. предварительные предупреждающие знаки и МИГАЮЩИЕ знаки ОГРАНИЧЕНИЕ СКОРОСТИ 25 миль / ч.

Размеченные пешеходные переходы помогают направлять детей по лучшим маршрутам в школу.

Ожидаемая эффективность

Ограниченные эмпирические данные свидетельствуют о том, что знаки и разметка тротуаров помогать обучать водителей и улучшать стиль вождения в школьных зонах.

Стоимость

Стоимость знаков обычно колеблется от 100 до 300 долларов за знак плюс затраты на установку (Bushell, Poole, Zegeer, Rodriguez, 2013). Стоимость разметки дорожного покрытия зависит от выбранного типа краски и дизайна разметки.

Ключевые факторы, которые следует учитывать

  • Знаки следует использовать с умом, поскольку чрезмерное использование может привести к несоблюдению водителем правил а чрезмерное количество знаков может создавать визуальный беспорядок.

Меры по оценке

  • Конфликты пешеходов и велосипедистов в школьной зоне.

Знак ограничения скорости школы

Знак ограничения скорости в начальной школе Diggs-Latham в Уинстон-Салеме, Северная Каролина. Изображение предоставлено Майком Синеки.

Дорожный знак ограничения скорости в начальной школе Эрроухед в Глендейле, штат Аризона. Изображение предоставлено Майком Синеки.

Знаки ограничения скорости в школах предупреждают водителей о том, что они входят в школьную зону и им необходимо снизить скорость для школьников. MUTCD предоставляет руководство по установке знаков ограничения скорости в школьных зонах на определенном расстоянии от обозначенных школьных пешеходных переходов или на определенном расстоянии от края школьной территории.Ограничения скорости в школах варьируются в зависимости от закона штата и обычно составляют от 15 до 25 миль в час. Эти устройства важны, но ими нельзя злоупотреблять. Чрезмерное и необоснованное использование может привести к тому, что драйверы будут игнорировать устройства. На этих знаках также необходимо время от времени проводить принуждение со стороны полиции.
Школьные световые указатели ограничения скорости иногда используются на оживленных улицах, где они могут помочь привлечь внимание водителей к школьному ограничению скорости. Школьные световые указатели ограничения скорости, которые активируются только в школьные часы, вероятно, более эффективны для привлечения внимания водителя, чем школьные световые указатели ограничения скорости, которые мигают в течение дня [Федеральное управление шоссейных дорог].

Верхний школьный указатель ограничения скорости

Верхний световой знак ограничения скорости в школе на Второй улице во Франкфурте, штат Кентукки. Изображение предоставлено Майком Синеки.

Школьные световые указатели ограничения скорости могут быть установлены над головой для еще большей видимости для водителя, чем боковые школьные световые указатели ограничения скорости.Лучше всего использовать надземные знаки и маяки в местах, где водители не могут видеть отмеченный пешеходный переход из-за топографии или других необычных препятствий, например, на гребне холма или на повороте.

Изменяемый знак сообщения

Этот сменный информационный знак на солнечной энергии, используемый в Милл-Вэлли, Калифорния, находится рядом со школой и работает только во время школьных поездок.

Постоянно установленные сменные информационные знаки подсвечиваются сообщениями или ограничениями скорости и используются для повышения осведомленности об ограничениях скорости в школьной зоне или для установления более низкой скорости во время перехода школы. И солнечные, и несолнечные блоки доступны по цене менее 3500 долларов за знак (Bushell, Poole, Zegeer, Rodriguez, 2013). Хотя оборудование, не использующее солнечную энергию, дешевле в приобретении, оно требует жесткого проводного подключения к источнику питания, что может быть намного дороже.

Знак обратной связи по скорости

Один из типов изменяемых информационных знаков — это знак обратной связи по скорости, который показывает «Ваша скорость» и «Ограничение скорости», чтобы предупреждать водителей об их фактической скорости и опубликованном ограничении скорости. Знаки обратной связи по скорости могут записывать подсчет трафика и программируются с помощью персонального цифрового помощника. Лучше всего они работают, если мигают или выдают сообщение ЗАМЕДЛЕНИЕ, если драйверы превышают предварительно установленный порог скорости. Знаки обратной связи по скорости по-прежнему необходимо использовать с другими стандартными знаками ограничения скорости, которые следует размещать перед знаками обратной связи или рядом с ними.

Переносной знак обратной связи по скорости

Типовой переносной радар скорости прицепа.

Переносные знаки ограничения скорости — это подвижные знаки обратной связи, напоминающие водителям об установленном ограничении скорости. Прицепы с радаром сообщают каждому проезжающему водителю информацию о скорости его движения. Эти машины используются в некоторых юрисдикциях вместе с правоохранительными органами. Например, устанавливаются знаки, родители уведомляются о присутствии правоохранительных органов, а затем офицеры появляются у билетных кассиров и водителей, которые не останавливаются для детей на обозначенных пешеходных переходах.В других местах знаки используются без каких-либо дополнительных действий принуждения. Переносные знаки ограничения скорости более подробно рассматриваются в разделе «Правоприменение».

Предупреждающие знаки для школы и пешеходные переходы

Пример школьного предупредительного знака

Пример знака школьного пешеходного перехода.

Школьные предупреждающие знаки и знаки на пешеходном переходе через школу являются важными элементами программы безопасных маршрутов в школу.В главе 7 издания MUTCD 2009 г. эти знаки назначаются перед школьными переходами и на них, а также предписывается использование флуоресцентных пленок желто-зеленого цвета для всех новых школьных предупреждающих знаков. Школьные предупреждающие знаки обычно следует использовать перед первым знаком школьного пешеходного перехода, встречающимся в каждом направлении движения. Знаки школьного пешеходного перехода не должны использоваться на других переходах, кроме тех, которые примыкают к школам и на установленных школьных пешеходных маршрутах. Кроме того, школьный знак пешеходного перехода не должен устанавливаться на контролируемых переходах (где движение транспортных средств контролируется знаком STOP или YIELD).При установке этих знаков следует соблюдать правила MUTCD, а также местные и государственные нормы. Их нельзя использовать чрезмерно или недостаточно; а после установки их необходимо обслуживать и не допускать попадания ветвей деревьев и других визуальных препятствий.

Школьный предупреждающий знак со световозвращающим желто-зеленым покрытием столба в Фениксе, штат Аризона.Изображение предоставлено Майком Синеки.

Световозвращающие желто-зеленые крышки столбов могут быть прикреплены болтами к указателям, чтобы привлечь дополнительное внимание автомобилистов к школьным предупреждающим знакам. Эта обработка разрешена в MUTCD.

Разметка тротуара

Разметка тротуара в средней школе Мори в Денвере, штат Колорадо.Изображение предоставлено Майком Синеки.

Разметка на тротуаре или трафареты — эффективный способ повышения осведомленности водителей возле школ. Их можно использовать для дополнения правил и предупреждений, предоставляемых дорожными знаками и сигналами, или они могут передавать правила, указания и предупреждения независимо.

Использование разметки дорожного покрытия регулируется MUTCD, а также государственными постановлениями и инструкциями. В некоторых случаях государственные правила и инструкции могут отличаться от MUTCD. Например, в то время как MUTCD требует белых пешеходных переходов и трафаретов, Калифорния требует желтых пешеходных переходов и трафаретов в школьных зонах.Примеры трафаретов, обычно используемых в школьных зонах, включают SCHOOL, SLOW SCHOOL X-ING, STOP и 25 миль в час. Обратитесь за консультацией в местную юрисдикцию.

Трафареты следует проверять ежегодно. Установка трафаретов из термопласта или других пластиковых материалов может изначально стоить дороже, но эти материалы прослужат дольше, чем краска, и снизят затраты на долгосрочное обслуживание. На участках, где выпадает снег, необходимо учитывать тот факт, что трафареты могут быть закрыты снегом в зимние месяцы, и что регулярная вспашка может сократить срок службы маркировки.

Ограничения на парковку

Знак ограничения парковки в начальной школе Latham в Уинстон-Салеме, Северная Каролина. Изображение предоставлено Майком Синеки.

Ограничения на парковку необходимы для регулирования парковки родителей, но следует проявлять осторожность, чтобы не толкать автомобилистов в соседние районы или не отказывать родителям в подходящем и достаточном пространстве для парковки и высадки пассажиров. Краску для бордюров и знаки можно использовать по отдельности или вместе, чтобы донести информацию об ограничениях на парковку.Для получения дополнительной информации см. Часть 7 MUTCD.

Отображение | ConnectME

Служба картографирования широкополосного доступа помогает клиентам узнать, где доступен широкополосный доступ, и помогает соискателям грантов идентифицировать потенциально необслуживаемые области. ConnectMaine продолжает работать с поставщиками для сбора точных данных в более мелких масштабах.С этой целью области, в которых отсутствует широкополосная связь, были перечислены по адресам в таблицах Excel в 2019 году. Эти необслуживаемые отчеты использовались в качестве отправной точки для определения необслуживаемых областей для получения права на получение гранта. В будущем появятся возможности для предоставления данных о наличии или отсутствии широкополосных услуг для улучшения отображения необслуживаемых территорий. ConnectMaine не дает никаких гарантий относительно использования этой информации для целей, отличных от указанных в данном документе.

Неточность данных частично связана с тем, как информация передается в ConnectMaine.Чтобы решить эту проблему, мы просим Mainers пройти тест скорости в рамках проекта Maine Broadband Coalition. Отправка этой информации позволяет ConnectMaine улучшить наше понимание широкополосных услуг в штате Мэн.

Хотя эта карта является лучшей информацией о доступности широкополосного доступа в штате Мэн, ConnectMaine знает, что эта информация не отражает фактические услуги, доступные отдельным клиентам. Эта карта предназначена для того, чтобы предоставить клиентам отправную точку для определения того, какие услуги широкополосного доступа могут быть доступны в их сообществах: https: // maps.sewall.com/connectme/public/

Возможность обзора

На своем июньском собрании Управление ConnectMaine обсудило объявление о следующей возможности запросить области для проверки одновременно с открытием следующего раунда грантов на широкополосную инфраструктуру. Потенциальным заявителям будет дано 14 дней на то, чтобы предложить области проекта. Тем временем ConnectMaine приветствует любые данные о доступности широкополосного доступа в штате Мэн, чтобы улучшить его отображение, которые могут быть отправлены по электронной почте на [email protected] с предметным заголовком Широкополосные данные. Более подробная информация, включая приемлемые данные, содержится в процессе определения необслуживаемых территорий (pdf).

Общественный комментарий

Обозначение необслуживаемых территорий происходит не реже одного раза в год и подлежит тридцатидневному периоду комментариев. На своем апрельском заседании администрация ConnectMaine одобрила использование 50/10 Мбит / с для обозначения необслуживаемых территорий и обозначение широкополосных услуг как минимум 100/100 Мбит / с. Более подробная информация об этом обозначении содержится в памятке о широкополосных услугах (pdf).Власть ConnectMaine подтвердила эти решения на экстренном июньском собрании. Ранее необслуживаемыми областями были те, где услуги широкополосного доступа на уровне загрузки не менее 25 Мбит / с и загрузка 3 Мбит / с были недоступны.

Карты NETWORKMAINE

Общедоступные гостевые точки доступа Wi-Fi могут быть идентифицированы с помощью инициативы Study From Your Car Initiative, которая будет обновляться как минимум в течение 2020-2021 учебного года.

Сеть школ и библиотек штата Мэн предоставляет своим членам доступ в Интернет; карта E-Rate Funded Services отображает информацию, полученную из приложений в FCC.

Карта NTIA

Показатели потребности в широкополосной связи показывают цифровой разрыв в стране и были выпущены в июне 2021 года.

.

alexxlab / 19.11.1971 / Разное

Добавить комментарий

Почта не будет опубликована / Обязательны для заполнения *