Maszyny proste

• Dźwignia dwustronna
• Dźwignia jednostronna
• Kołowrót
• Klin (równia)

• DZWIGNIA – maszyna prosta, urządzenie do

przenoszenia energii (siły). Działa na zasadzie
sztywnego drążka, na który oddziałują siły
obracające go wokół jego punktu podparcia.

• W KAŻDEJ DŻWIGNI MOŻEMY WYRÓŻNIĆ NASTĘPUJĄCE

ELEMENTY:

• 1) punkt podparcia (oś obrotu), wokół którego sztywny drążek

obraca się. W ciele ludzkim odpowiednikiem punktu podparcia jest
staw, w którym występuje ruch.

• 2) ramie siły (wysiłku), czyli odległość pomiędzy punktem

podparcia i punktem przyłożenia siły wewnętrznej. Punktem tym
jest przyczep mięśnia.

• 3) ramie oporu ( ciężaru), czyli odległość pomiędzy punktem

podparcia i punktem, w którym działa opór czy ciężar (siła zew ),
jaki ma być przezwyciężony czy podniesiony przezto ramie.

• RODZAJE DŻWIGNI :

Dwustronne - siła wewnętrzna oraz opór- ciężar

znajdują się po przeciwnych stronach osi
obrotu.

Jednostronna –siła wewnętrzna oraz opór

znajdują się po tej samej stronie osi obrotu.

Dźwignia

dwustronna

Dźwignia dwustronna

przykład

Dźwignia

jednostronna

Dźwignia jednostronna

przykład

ZADANIA

• Chłopiec o wadze 16 kg siedzi 1,5 m od punktu

podparcia huśtawki. Jak daleko powinien
siedzieć jego kolega o masie 21 kg by
zrównoważyć jego wagę?

• Dwoje ludzi popycha obrotowe drzwi z dwóch

stron. Mężczyzna pcha siłą 40 N w odległości
20 cm od zawiasu i kobieta która naciska z siłą
20 N w odległości 40 cm od zawiasu. W którą
stronę i z jaką siłą odpychana będzie jedna z
osób?

• Co się zmieni gdy kobieta przybliży się do

zawiasu na 30 cm

• Chłopiec o wadze 16 kg siedzi 1 m od punktu

podparcia huśtawki jego koleżanka siedzi w
odległości 1,3 metra po tej samej stronie
huśtawki. Jak daleko powinien siedzieć jego
ojciec o masie 61 kg by zrównoważyć ich
wagę?

Działanie mięśnia na dzwignię

kostną

• Siła (użyteczna) jaką dźwignia kostna wywiera

na otoczenie zależy:

• Siły mięśnia
• fazy ruchu

• Podczas opisywania mięśni używamy pojęcia

momentu siły

• W wyrażeniu występuje sinus kąta między siła

a dźwignią co oznacza że:

• gdy kąt ma 90 stopni to moment siły jest

maksymalny (sin(90) =1)

• gdy kąt ma 0 lub 180 stopni to moment siły

jest zerowy (sin(0) = sin(180) = 0)

Uwarunkowania geometryczne

zmienności siły użytecznej w

różnych fazach ruchu

Uwarunkowani

a

biochemiczne

• Zgodnie z teorią

ślizgową skurczu
mięśni:

• od stopnia

zachodzenia
filamentów aktynowych
na miozynowe zależy
ilość mostków, główek
miozynowych biorących
udział w skurczu

• Siła będzie rosła w

miarę zachodzenia na
siebie filamentów bo
ilość mostków
aktomiozynowych
rośnie

przedramię

• Jaką siłą musi działać ścięgno na kość

przedramienia jeśli styka się z kością
przedramienia w odległości 3cm pod kątem
prostym by pokonać siłę 80 N przyłożoną
prostopadle do przedramienia w odległości 30
cm od osi obrotu. Masę przedramienia
pominąć

• Co będzie gdy ramię podniesie się o 30 stopni.
•  

• Terapeuta naciska z siłą 80 N w odległości 30 cm od osi

obrotu łokcia. Ścięgno bicepsa zaczepione jest pod kątem
90 stopni do kości przedramienia w odległości 2,5 cm od
osi obrotu łokcia. Jaką siłą musi działać biceps pacjenta
by zrównoważyć siłę terapeuty? Jakie siły będą działały
gdy przedramię obróci się o 30 stopni?

• Pacjent w trakcie rehabilitacji podnosi nogę do pozycji poziomej. Na nodze ma but

ważący 1,5 kg znajdujący się w odległości 50 cm od osi obrotu stawu kolanowego.

Policz moment siły działający na względem osi stawu kolanowego pochodzący od

tego buta dla kątów odchylenia od poziomu wynoszących 30 i 60 stopni.

• Pacjent w trakcie rehabilitacji podnosi nogę do pozycji poziomej. Na nodze ma but ważący 1,5

kg znajdujący się w odległości 50 cm od osi obrotu stawu kolanowego..Policz sumaryczny

moment siły działający wokół stawu kolanowego pochodzący od buta i ciężaru podudzia dla 90

srtopni. Masa podudzia 2,9 kg. Środek masy leży w odległości 24 cm od stawu kolanowego.