Wykładowca: dr L. Nowak

Wykład z dnia 21.05.2011 (niedziela)

1. Jednostka masy w układzie SI

Kilogram (kg)

2. Rodzaje ruchów

Ruch prostoliniowy oraz krzywoliniowy.

3. Wyjaśnić pojęcie środka masy

To punkt, w którym gromadzona jest cała masa ciała, jest osią obrotu dla ciała.

4. Wyjaśnić pojęcie środka ciężkości

To miejsce środka masy dla oznaczenia punktu przyłożenia siły ciężkości.

5. Definicja siły

To przyczyna zmiany warunków ruchu ciała człowieka lub jego części

6. Definicja wektora jako wielkość fizycznej

To wielkość fizyczna posiadająca liczbową wartość, kierunek i zwrot. Np. przemieszczenie, prędkość i przyspieszenie.

7. Definicja skalara jako wielkość fizycznej

To wielkość fizyczna, którą można określić za pomocą liczby i jednostki. Np. czas i droga.

8. Wzór na moment siły

M_F=F x d

d= r x sin(α)

9. Jednostka momentu siły

N ^. m (niutonometr)

10. Jednostka przyspieszenia

m/s²

11. Wartość przyspieszenia ziemskiego „normalnego”:

Wynosi 9,81 m/s²

12. Wzór na ciężar ciała

Q = m · g;

gdzie Q to ciężar,

m to masa ciała,

g to przyspieszenie ziemskie (9,81 m/s²).

13. Jednostka ciężaru w układzie SI

To Niuton [N]

14. Klasyfikacja sił działających na aparat ruchu człowieka

Siły zewnętrzne, wewnętrzne, które dzielą się na rzeczywiste i pozorne, a one dzielą się na aktywne i pasywne

15. Podstawa podziału sił na zewnętrzne i wewnętrzne

- Siły wewnętrzne to siły generowane przez mięśnie (siłowniki) działają w systemie kości dźwigni i ich połączenia. Nie mogą zmienić środka ciężkości

- Siły zewnętrzne to siły ciężkości czy ciężary. Mogą zmienić środek ciężkości.

16. Podstawa podziału sił na aktywne i pasywne

Siły rzeczywiste i pozorne.

17. Podstawa podziału sił na rzeczywiste i pozorne.

Siły rzeczywiste to siły które można przypisać konkretnemu ciału. Siły pozorne to siły bezwładnościowe.

18. Wymienić siły zewnętrzne aktywne działające na aparat ruchu człowieka.

Siła ciężkości, siły natury, siły pochodzące od maszyn i biomaszyn.

19. Wymienić siły zewnętrzne pasywne działające na aparat ruchu człowieka.

Siła reakcji podłoża, siła nośna, siła wyporu wody, siła oporu płynów, siła tarcia zewnętrznego.

20. Wymienić siły wewnętrzne aktywne działające na aparat ruchu człowieka.

Fm - siła skurczu mięśniowego, siła ciężkości części ciała.

21. Wymienić siły wewnętrzne pasywne działające na aparat ruchu człowieka.

ściskanie jako reakcje powierzchni stawowych oraz rozciąganie jako reakcje więzów i tarcie wewnętrzne.

22. Wymienić siły bezwładnościowe działające na aparat ruchu człowieka.

Fb - siła bezwładności oraz Fo - siła odśrodkowa.

23. Wymienić parametry kinematyczne w ruchach liniowych

Droga w ruchu liniowym (s), prędkość w ruchu liniowym (V), przyspieszenie liniowe (a), czas (t).

24. Wzór na prędkość średnią w ruchach liniowych.

25. Wzór na przyspieszenie średnie w ruchach liniowych

26. Jednostka prędkości w ruchach obrotowych

27. Wzór na prędkość średnią w ruchach obrotowych

Δϕ

ω = ^____________

Δt

28. Wzór na przyspieszenie średnie w ruchach obrotowych

Δω

α = ^____________

Δt

29. Jednostka prędkości w ruchach liniowych

Metr na sekundę

30. Wzór na pęd ciała

P = m ^. v,

gdzie P - pęd ciała;

m - masa;

v - prędkość.

31. Wzór na moment bezwładności

32. Definicja pracy

Sposób zmiany energii co do wielkości lub co do rodzaju.

33. Podstawowe rodzaje energii w przyrodzie

Energia cieplna, mechaniczna, jądrowa, wiatrowa, wodna, geotermalna, kinetyczna, akustyczna, sprężysta, magnetyczna, elektryczna

34. Wzór na pracę jako zmiana energii

L = ΔEk + ΔEp

Ek - energia kinetyczna

Ep - energia potencjalna grawitacyjna

35. Wzór na energię kinetyczną

,

gdzie E_k to energia kinetyczna,

m to masa,

v to prędkość.

36. Wzór na energię potencjalną grawitacyjną

,

gdzie E_p to energia potencjalna grawitacyjna,

m to masa,

g to przyciąganie ziemskie,

h to wysokość uniesienia ciała nad podłoże.

37. Jednostka pracy

Dżul [J], J = N x m

38. Jednostka energii

Dżul [J], J = N x m

39. Wzór na moc

,

gdzie P to moc,

L to przyrost pracy,

Δt to czas wykonania pracy

40. Jednostka mocy

Wat [W], 1W = 1J/s

41. Metody wyznaczania środka ciężkości

Metody bezpośrednie (równoważna, wahadłowa, dźwigniowa) i metody pośrednie (składanie sił równoległych, sumowanie momentów sił).

42. Rodzaje równowagi w odniesieniu do aparatu ruchu człowieka

Równowaga stała, równowaga obojętna, równowaga chwiejna.

43. Wyjaśnić pojęcie równowagi stałej w odniesieniu do aparatu ruchu człowieka (z przykładem)

Równowaga, przy której ciało po wychyleniu wraca do pierwotnego położenia. Np. wahania w zwisie.

44. Wyjaśnić pojęcie równowagi obojętnej w odniesieniu do aparatu ruchu człowieka (z przykładem)

Po wytrąceniu ciała ze stanu równowagi zmieni położenie i znajdzie się ponownie w stanie równowagi. Np. leżenie przodem czy leżenie tyłem.

45. Wyjaśnić pojęcie równowagi chwiejnej w odniesieniu do aparatu ruchu człowieka (z przykładem)

Występuje, gdy środek ciężkości ciała zmienia swoje położenie, a energia potencjalna maleje. Np. „jaskółka” lub stanie na rękach.

46. Definicja kąta równowagi

Kąt zawarty między dwoma prostymi wyprowadzonymi z ośrodka ciężkości ciała a stycznymi w stosunku do krawędzi podstawy.

47. Wyjaśnić pojęcie biomechanizm

Układ dźwigni kostnych połączony ruchowo.

48. Wyjaśnić pojęcie biomaszyna

Maszyna, która pobiera energię z mięśni i posiadająca układy sterowania, zasilania oraz ruchu.

49. Wymienić funkcje szkieletu w organizmie człowieka

Podporowa, ochronna, amortyzacyjna, ruchowa.

50. Podać definicję klasy połączenia stawowego kości

Klasa połączenia uzależniona od ilości stopni swobody ruchów w danym stawie.

- połączenia III klasy - o trzech stopniach swobody (np. staw biodrowy i ramienny)

- połączenia IV klasy - o dwóch stopniach swobody (np. staw promieniowo-nadgarstkowy)

- połączenia V klasy - o jednym stopniu swobody (np. stawy międzypaliczkowe)

51. Klasyfikacja ruchomości w stawach

- Anatomiczna

- Faktyczna (bierna i czynna)

52. Co to jest łańcuch biokinematyczny

Spójny łańcuch członów ruchowo połączonych par biokinematycznych.

53. Wzór na ruchliwość łańcucha biokinematycznego

,

gdzie R to ruchliwość łańcucha biokinematycznego,

n to liczba członów ruchomych bez podstawy,

i to kolejne klasy par biokinematycznych występujących w łańcuchu,

p_i to liczba par o i-tej klasie

Dla całego człowieka:

R = 6 x 148 - (3x27 + 4x33 + 5x58) = 244

54. Łączna ruchliwość szkieletu człowieka jako łańcucha biokinematycznego z czaszką jako podstawą wynosi:

244

55. Definicja aktonu mięśniowego

Mięsień, jego część lub głowa, których włókna mają jednakowy lub zbliżony kierunek przebiegu względem osi obrotu w stawach , ponad którymi przebiega.

56. Funkcje aktonów mięśniowych w płaszczyźnie strzałkowej

Zginanie i prostowanie.

57. Funkcje aktonów mięśniowych w płaszczyźnie czołowej

Przywodzenie i odwodzenie.

58. Funkcje aktonów mięśniowych w płaszczyźnie poprzecznej

Nawracanie i odwracanie.

59. Parametry koordynacji nerwowo-mięśniowej

Czas włączenia się danej grupy mięśni do pracy, wielkość rozwijanego napięcia mięśniowego, czas trwania pracy.

60. Co to jest jednostka motoryczna?

Jednostka ruchowa, grupa komórek mięśniowych unerwionych przez odgałęzienia tego samego neuronu.

61. Formy pracy mięśniowej - klasyfikacja

Praca statyczna i praca dynamiczna.

62. Praca statyczna oparta jest na skurczu:

Izometrycznym, gdy mięsień pozostaje przy stałej długości, a jego napięcie wzrasta.

63. Praca dynamiczna oparta jest na skurczu:

Auksotonicznym, czyli takim, podczas którego dochodzi do jednoczesnej zmiany długości i napięcia mięśnia.

64. Przykłady pracy statycznej stabilizującej

Stanie na rękach, stanie z uniesionymi w górę kończynami górnymi.

65. Przykłady pracy statycznej wzmacniającej

Niesienie ciężaru w opuszczonej swobodnie w dół kończynie górnej.

66. Przykłady pracy statycznej utrzymującej

Niesienie ciężaru przed sobą na ugiętych kończynach górnych.

67. Przykłady pracy dynamicznej koncentrycznej

Podnoszenie ciężaru.

68. Przykłady pracy dynamicznej ekscentrycznej

Opuszczanie ciężaru.

69. Podstawowa różnica pomiędzy chodem a biegiem

W trakcie chodu kontakt z podłożem jest stały przynajmniej jedną stopą, a w biegu występuje faza lotu, gdy nie ma kontaktu z podłożem.

70. Definicja cyklu chodu

Precyzyjne kontrolowanie czynności polegające na skoordynowanych powtarzalnych ruchach kończyn i tułowia, których celem jest bezpieczne przemieszczenie ciała w pozycji pionowej z minimalnym wydatkiem energetycznym.

71. Definicja kroku pojedynczego chodu

Odległość jaką pokonuje kończyna dolna w momencie od odepchnięcia palcami do momentu postawienia jej na płaszczyźnie.

72. Fazy kroku pojedynczego

- podporu

- przeniesienia

73. Okresy fazy podparcia

Okres w cyklu kroku, podczas którego stopa pozostaje w kontakcie z podłożem. Faza podparcia podzielona jest na kilka okresów funkcjonalnych takich jak przejęcie ciężaru, środkowa faza podparcia i faza odbicia.

74. Okresy fazy przeniesienia

To część cyklu kroku , podczas którego stopa nie ma kontaktu z podłożem i jest aktywnie przenoszona z tylnego skrajnego położenia do położenia przedniego rozpoczynającą kolejną fazę podparcia. Faza ta dzieli się na dwa podokresy, podnoszenia i wyciągania.

75. Parametry kinematyczne chodu

- długość cyklu chodu

- częstotliwość

- prędkość chodu

76. Wymienić wyznaczniki chodu

- Redukcja maksymalnego uniesienia środka ciężkości w fazie podporu środkowego

- Ograniczenie opadania środka ciężkości w skrajnych położeniach końcowych danych ruchów na granicy faz podparcia i przeniesienia

- Ograniczeń bocznego przemieszczania środka ciężkości

- W wyniku sumowania efektu zakres przemieszczeń środka ciężkości w czasie normalnego chodu wynosi 15-50 mm

77. Na czym polega mechanizm rotacji miednicy w trakcie chodu?

Miednica skręca się do przodu w czasie uderzania pięty, a ku tyłowi w chwilach odrywania palców, przez co zwiększają się długości kończyny dolnej na granicy faz podporu i przeniesienia.

78. Na czym polega mechanizm przechyłu miednicy w trakcie chodu?

Miednica pochyla się przy stawianiu pięty i odrywaniu palców, przez co zwiększa się efektywna długość kończyny dolnej.

79. Na czym polega mechanizm ugięcia w stawie kolanowym w trakcie chodu?

Polega na obniżeniu maksymalnego położenia środka ciężkości poprzez nieznaczne ugięcie nogi w stawie kolanowym (ok. 20%) w środku fazy podporu.

80. Na czym polega mechanizm ugięcia w stawie skokowym w trakcie chodu?

Polega na zgięciu podeszwowym przy odrywaniu palców, zgięciu grzbietowym w czasie uderzenie pięty i zwiększeniu efektywnej długości kroku.

81. Na czym polega mechanizm rotacji poprzecznej kończyn dolnych w trakcie chodu?

Polega na szerokim rozstawieniu kończyn w stawach biodrowych w stosunku do węższego podparcia stóp. Rotacja wewnętrzna skraca kończynę, a zewnętrzna wydłuża ją.

82. Na czym polega anatomiczna koślawość kolan i jakie ma znaczenie dla mechaniki chodu?

Polega na tym, że rozstawienie stóp w kolejnych podporach jest znacznie węższe w stosunku do bioder, przez co występują mniejsze boczne ruchy miednicy i przemieszczanie się środka ciężkości.

83. Atrybuty chodu normalnego

- stabilność podparcia

- prawidłowy prześwit pod stopą w fazie wymachu kończyny

- odpowiednie ustawienie stopy poprzedzające jej kontakt z podłożem

- prawidłowa długość kroku

- minimalny wydatek energetyczny

84. Średnia prędkość chodu normalnego człowieka

4,8 km/h.

85. Średni rytm chodu normalnego człowieka

1,4 m.

86. Średnia długość cyklu chodu normalnego człowieka

Od 1 do 1,2 s.

87. Wzór na siłę wyporu wody

Fw = p ^. g ^. V, gdzie Fw to siła wyporu, p to gęstość ośrodka, g to przyspieszenie grawitacyjne (9,81 m/s²), V to objętość wypieranego płynu równa objętości części ciała zanurzonego w płynie

88. Wzór na siłę oporu płynów

F_T = 6  · π · R · η · v; gdzie F_T to siła oporu płynu, R to promień ciała, η (grecka litera „eta”) - lepkość płynu, v - prędkość ciała

89. Wzór na siłę nośną

,

gdzie P_z to wytworzona siła nośna (kG),

C_z współczynnik siły nośnej,

p to gęstość płynu,

S to powierzchnia skrzydła (m²),

V prędkość ciała względem płynu (m/s)

90. I zasada dynamiki Newtona - ciało, na które nie działa żadna siła lub działają siły równoważące się pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

91. II zasada dynamiki Newtona siła jest proporcjonalna do przyspieszenia, które wywołuje: F=m ^x a (F - siła, m - masa, a - pęd)

92. III zasada dynamiki Newtona - każdej akcji towarzyszy skierowana przeciwnie reakcja.

---