 | Pobierz cały dokument str7.15.biomechanika.doc Rozmiar 578 KB |
WYZNACZANIE POŁOŻENIA ŚRODKA MASY
CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie położenia środka masy człowieka.
OBOWIĄZUJĄCY ZAKRES WIEDZY
Student przed przystąpieniem do ćwiczenia powinien znać następujące zagadnienia:
pojęcie środka masy brył i figur płaskich,
metody wyznaczania środków mas brył,
metody wyznaczania środka masy ciała człowieka.
WSTĘP TEORETYCZNY
Pojęcie środka masy
Środkiem masy układu punktów materialnych nazywamy taki punkt C (rys. 1.1), którego promień-wektor 
, poprowadzony z dowolnie obranego bieguna O, określony jest za pomocą następującego równania [52]:
, (1.1)
gdzie: 
Rys. 1.1. Środek masy bryły sztywnej [52]
Współrzędne xC, yC, zC określające położenie środka masy, równe składowym promienia - wektora 
, możemy wyznaczyć z następujących zależności:
(1.2)
(1.3)
(1.4)
W badaniu ruchu złożonych układów mechanicznych i biomechanicznych bardzo duże znaczenie ma znajomość pojęcia środka masy. Często stosuje się środek masy jako najprostszy model złożonych układów, także organizmu człowieka. Fundamentalne znaczenie ma twierdzenie o ruchu środka masy.
Środek masy układu punktów materialnych porusza się tak, jakby do tego punktu przyłożone były wszystkie siły zewnętrzne działające na układ.
Zgodnie z powyższym twierdzeniem siły wewnętrzne układu nie mają wpływu na ruch jego środka masy. W szczególnym więc przypadku, gdy na układ nie działają siły zewnętrzne, środek masy porusza się ruchem jednostajnym po linii prostej albo pozostaje w spoczynku [15].
Metody wyznaczania położenia środka masy ciała człowieka
Ciało człowieka to spójny biomechanizm o elementach stanowiących nierozłączną całość. W celu wyznaczenia środków mas poszczególnych części ciała człowieka opracowano proste w zastosowaniu i nie wymagające skomplikowanych pomiarów metody. Powstawały one równocześnie z metodami wyznaczania mas części ciała i opracowywano je przy wykorzystaniu tego samego materiału badawczego. Opracowano również założenia upraszczające stosowane w metodach wyznaczania środka masy ciała człowieka. Najważniejsze z nich zakładają, że:
wymiarem dominującym każdej części ciała jest jej długość,
pod względem kształtu części ciała przypominają bryły obrotowe, zatem mają oś symetrii,
rozkład materii wewnątrz każdej z nich jest symetryczny względem geometrycznej osi symetrii,
wobec powyższego środki mas tych brył będą leżeć na ich osi symetrii,
 | Pobierz cały dokument str7.15.biomechanika.doc rozmiar 578 KB |