Anna

Modzelewska

POJĘCIA: RAMIENIA

DŹWIGNI, RAMIENIA SIŁY,

MOMENTU SIŁY

MIĘŚNIOWEJ I SIŁY OPORU

- OMÓWIENIE NA

PRZYKŁADZIE

PODSTAWOWE POJĘCIA:

MOMENT SIŁY

Jest to iloczyn wektorowy działającej na ciało

siły i jej ramienia:

M = F x r

|M| = |F| * |r| * sin(F, r)

F – siłą działająca na ciało
R – ramię siły

RAMIĘ SIŁY

Jest to wektor łączący oś obrotu z miejscem

przyłożenia siły.

DŹWIGNIA

Jest to sztywny pręt, czyli ramię dźwigni (u

człowieka kość), która może obracać się
względem osi obrotu (p-ktu podparcia, u
człowieka p-kty podparcia przechodzą
przez stawy), na dźwignię działają siły.

Istnieje siła przyłożenia, która u człowieka

jest siłą mięśnia, a siła pokonywaną, czyli
siłą oporu może być siła ciężkości, siła
kontaktowa lub związana ze zderzeniem.

Istnieją dźwignie: dwustronne i

jednostronne.

U człowieka częściej występują dźwignie

jednostronne. Są to takie dźwignie, gdzie

siła działania i siła obciążenia jest po tej

samej stronie p-ktu podparcia. Rozróżnia

się dwa rodzaje dźwignie jednostronnych:



takie gdzie siła przyłożenia do dźwigni jest

bliżej osi obrotu niż siła oporu,



takie gdzie siła przyłożenia do dźwigni jest

dalej od osi obrotu niż siła oporu.



Pierwsza zachodzi np. w stawie łokciowym

(punkt podparcia – obrotu), gdzie mięsień

dwugłowy ramienia zgina w staw łokciowy

unosząc przedramię i rękę (siłę ciążenia –

oporu)



przykładem drugiego wariantu mamy w

czasie zginania stawu nadgarstkowego z

obciążeniem w ręce i pracy mm. zginaczy

nadgarstka. Oś obrotu jest w stawie

nadgarstkowym, siła oporu jest to siła

ciążenia działająca na rękę.

Drugim rodzajem dźwigni są dźwignie

dwustronne. W takich dźwigniach siła
przyłożenia i siła obciążenia znajdują się
po różnych stronach p-ktu podparcia (osi
obrotu).

Z taką dźwignią mamy do czynienia przy

schylaniu głowy w przód. Mięśniami
działającymi tutaj są mięśnie karku, a siła
obciążenia jest związana z ciężarem głowy,
oś obrotu przechodzi przez kręg szczytowy.

STAW KOLANOWY I MIĘSIEŃ

CZWOROGŁOWY UDA

FAZY WCHODZENIA PO SCHODACH

ROZŁOŻENIE SIŁ DLA M. PROSTEGO

UDA W DRUGIEJ FAZIE WCHODZENIA

NA SCHODY

Wektor Fm zawsze jest prostopadły do

wektora r2.

Wektor Fg jest siłą działającą wzdłuż k

udowej i jest równoważony przez

sztywność tej kości.

Jest to przykład dźwigni dwuramiennej.

Pierwsze ramię pokrywa się z r1, a drugie

z r2. Rzepka zachowuje się tu jak

bloczek.

Fc=m*g*sinα

M1= Fc*r1

M2= Fm* r2

Fc jest siłą oporu, natomiast Fm jest to siła

z jaką działa mięsień prosty uda.

Żeby zachować równowagę w tej pozycji

musi zachodzić równość M1=M2. Żeby

można było wyprostować ugiętą kończynę

dolną M2 musi być większe od M1.

Największa siła oporu w tym wypadku jest

wtedy, gdy podudzie jest pod kątem

prostym do uda. Natomiast przy stawie

kolanowym

wyprostowanym

opór

stawiany jest zerowy.

BIBLIOGRAFIA

:

1. P.Grimsha, A. Lees, N. Fowler, A. Burden - „Krótkie

wykłady – biomechanika sportu” - PWN r.2010

2. jw. Błaszczyk - „Biomechanika kliniczna – podręcznik dla

studentów medycyny i fizjoterapii” - PZWL r.2004