Особливості застосування “золотого правила” механіки до рухів людини

Біоланки як важелі, умови їх рівноваги та прискореного руху.

Ступені вільності біокінематичних пар і ланцюгів.

Кожна біокінематична пара володіє тією чи іншою кількістю ступеней

вільності, що і визначає рухові можливості організму. Взагалі, число

ступеней вільності ланки відповідає кількості їїнезалежних переміщень(лінійних та кутових).З курсу механіки відомо, якщо на фізичне тіло не накладається ніяких обмежень (в’язів), то воно може рухатися в напрямку усіх трьох взаємно перпендикулярних осей поступально. Тому таке тіло має 6 ступеней вільності.

Кожен звязок, що накладається, зменшує кількість ступеней вільності:–зафіксувавши одну точку вільного тіла зразу відбирають у нього 3 ступені вільності (можливихлінійних переміщень відносно основних трьох координатних осей); приклад: шароподібний суглоб, уякому зменшилася кількість ступеней вільності до трьох;–закріплення двох точок тіла відповідає фіксації його на осі, що

проходить крізь ці точки –залишається одна ступінь вільності;–закріплення трьох точок повністю відбирає у тіла можливість руху; тому таке з’єднання до суглобів не відноситься.До суглобів з трьома ступенямивільності відносяться шароподібні суглоби, де можливі рухи у наступнихнапрямках: поворот; приведення і відведення у фронтальній площині; згинання та розгинання.Такими суглобами є: плечовий, тазостегновий.До суглобів з двома ступенями вільності відносяться: колінний суглоб (який припускає згинання і розгинання, а також деякий поворот голені відносно стегна), зап’ястно-п’ясний суглоб великого пальця кисті руки і деякі інші.Суглобами з одним ступенемвільності є плече, ліктьовий, міжфалангові суглоби пальців, сочленіння стопи з великою берцовою кісткою. Кількість ступеней вільності кінематичного ланцюгу опорно-рухової системи людини дорівнює числу незалежних джерел енергії, необхіднихдля приведення у рух тієї чи іншої ланки відносно відповідної осі обертання суглобу.

.

«Золоте правило» механіки й закон збереження енергії
Давно пройшов той час, коли будь-яку роботу людина мала виконувати безпосередньо своїми руками. Зараз піднімати вантажі, переміщати їх по землі, воді й у повітрі, виконувати будівельні роботи й багато чого іншого людині допомагають механізми. На зорі розвитку цивілізації людина для своєї діяльності використовувала прості механізми — важіль, блок, похилу площину, клин, комір.
З їх допомогою були створені унікальні спорудження, деякі з яких збереглися до наших днів.
І сьогодні прості механізми мають широке застосування як самі по собі, так і як частини складних механізмів.
При використанні простих механізмів можна одержати виграш у силі, але він неодмінно супроводжується програшем у переміщенні. Можна й, навпаки, одержати виграш у переміщенні, але тоді ми неодмінно програємо в силі.
Архімед установив на досліді, що
при використанні простих механізмів ми або виграємо в силі в стільки разів, у скільки разів програємо в переміщенні, або виграємо в переміщенні в стільки разів, у скільки разів програємо в силі.
Це твердження назвали «золотим правилом» механіки. Найбільш чітко його сформулював Галілей, уточнивши, що воно справедливо, коли тертям можна знехтувати (чтобы проехать на машине 1 км тебе надо 1 литр бензина и у тебя никак не получится их проехать не затратив энергии (тебе прийдется либо толкать, либо тянуть и тд.)

Дата добавления: 2015-05-10