Види рівноваги тіла

Рівновага тіла людини спостерігається тоді, коли всі діючі на нього сили і момент сил урівноважені /будь які його прискорення дорівнюють нулю/.

У цьому положенні його тіло може знаходитись у стані спокою, рухатись прямолінійно і рівномірно обертатися навколо осі, котра проходить через його центр тяжіння. Рівновага тіла людини має місце тоді, коли: геометрична сума всіх прикладених до нього сил дорівнює нулю; сума всіх моментів, прикладених до тіла також дорівнює нулю.

Рівновага тіла може бути: стійкою, нестійкою і байдужою. Стійкою рівновагою називають таке положення тіла, при виведенні з якого тіло повертається в початкове положення без додаткових дій зовнішніх сил. У цьому випадку, коли тіло не повертається у початкове положення і не губиться рівновага, воно приймає положення байдужої рівноваги.

При вирішенні різноманітних рухових задач людині дуже часто необхідно зберігати нерухоме положення тіла. З другого боку також часто їм вирішуються задачі по збереженню такого положення по взаємодії з іншими тілами, спортивними приладами /наприклад, штанга, яку необхідно зафіксувати в положенні стоячи на прямих руках над головою/. Для того, щоб утримати і зафіксувати положення свого тіла, людина повинна знаходитись у рівновазі. Закони та правила, по яким це відбувається, являються предметом біостатичного аналізу.

З позиції біостатики необхідно відрізняти два поняття: положення тіла і поза тіла. Положення тіла визначається фіксуванням всієї його біомеханічної системи відносно системи відліку, зв'язаной з тілами оточуючого середовища /наприклад, положення тіла стоячи, сидячи і т.д./. Поза тіла визначається фіксування окремих відносно рухомих ланок людини відносно системи відліку, зв'язанних з біомеханічною системою його власного тіла /наприклад, положення стоячи, поза - руки на поясі, ноги на ширині плечей і т.д./

З цих визначень ясно: що зберігання якого-небудь положення свого тіла не проста задача для людини. Для підтримування рівноваги тіла відносно об'єктів оточуючого середовища вимагає значно більших енергетичних трат, чим реалізація тої чи іншої пози. У кожному положенні до тіла людини звичайно докладені сили тяжіння його тіла і ваги інших тіл, а також сили реакції опори, не дозволяючі його вільному падінню. Однак якимось чином, урівноважити всі ці сили можна тільки завдяки певним вільним підсиленням і м'язовим напругам. Виключенням являються лише деякі пасивні положення тіла /наприклад, положення лежачи та ін./.

Тіло людини та окремі його ланки можуть приймати положення стійкої рівноваги. Характерними прикладами найбільш стійкого положення тіла людини можуть бути положення лежачи на горизонтальній площині /нижня опора, вис на перекладині/. Займаючи звичайне положення у просторі, тіло знаходиться у нестійкій рівновазі. Байдуже положення рівноваги тіло приймати не може.

Рівновага механічної системи, яка знаходиться під дією прикладених до неї сил, це стан системи, при якому координати всіх її точок постійні відносно нерухомої системи відліку.

Для зрівноважування дії на тіло всіх сил необхідно, щоб головний вектор і головний момент зовнішніх сил дорівнювали нулю, а усі внутрішні сили забезпечували збереження пози. К = 0; М. = 0. Якщо до прикладання врівноважуючих сил і їх моментів тіло рухалося, то воно не змінить цього руху. Це окремий випадок зрівноважування сил, але не збереження положення (можна зберегти позу, але не положення в польоті).

Під терміном «рівновага» мається на увазі здатність людини:

- тримати в стані рівноваги своє тіло, незважаючи на вплив сил, які прагнуть вивести його з цього стану (статичної рівноваги);

- швидко й упевнено відновлювати стан рівноваги при зміні положення тіла (динамічна рівновага).

Вид рівноваги тіла визначається по дії сили ваги у випадку малого відхилення в положенні тіла:

- стійка - повернення тіла в колишнє положення при будь-якому відхиленні. При малому відхиленні тіла його ЦМ піднімається вгору і сила ваги утворюе момент, спрямований на відновлення положення, (стійка рівновага характерна для верхньої опори);

- обмежено стійка - повернення тіла в колишнє положення тільки при відхиленні у визначених межах (при нижній опорі тіло можна відхиляти лише доти, доки лінія тяжіння (або проекція ЦМ на горизонтальну площину) не дійде до межі площі опори. До цієї межі сила ваги утворить момент стійкості, який може відновити положення рівноваги. Якщо ж продовжувати перекидання тіла, то, перейшовши цю межу, момент сили ваги стане вже перекидаючим моментом;

- байдужа - при будь-якому відхиленні ЦМ не змінює висоти розташування, момент сили ваги не виникає (куля на горизонтальній поверхні). У людини така рівновага може бути тільки в невагомості (та під водою). Стійка рівновага спостерігається тільки при верхній опорі (у висах), а обмежено - стійка при нижній опорі.

Дата добавления: 2015-05-09