Pentru echilibrul pârghiei, momentele forțelor aplicate ale acțiunii opuse față de axa pârghiei trebuie să fie egale;
Pentru a accelera pârghia - inegalitatea acestor momente de forțe.
Ca urmare a acțiunilor forțelor opuse, legătura ca pârghie poate: a) să își mențină poziția sau să continue mișcarea cu aceeași viteză și b) să accelereze spre una sau la altă forță. Efectul acțiunii comune a forțelor depinde de raportul momentelor lor.
În cazul în care momentele de ambele forțe sunt egale, atunci fie păstrat o poziție fixă a pârghiei, sau să continue să se deplaseze la, după ce a avut, la momentul sheysya ajustare ambele momente.
Atunci când timpul uneia dintre forțele asupra timpului alte forțe, există o accelerare în direcția în care forța este îndreptată mai mult cuplu. Dacă momentul de tracțiune musculară este mai mare, mușchiul este contractat (depășirea lucrului a) și brațul pârghiei se deplasează lateral. Dacă momentul forței de încărcare este mai mare, mușchiul este întins (inferior față de locul de muncă a) și brațul pârghiei se deplasează spre cealaltă parte.
Trebuie remarcat faptul că, în cazurile examinate, pârghia de simplificare a calculului este considerată drept lipsită de greutate și inerție. De fapt, totuși, legăturile corpului uman au o greutate, iar la accelerări oferă o reacție inertă, în funcție de momentele de inerție.
În exemplul descris mai sus (fig.6a), pârghia este poziționată orizontal, astfel încât direcția greutății sarcinii perpendiculară pe pârghie și pe brațul forței coincide cu brațul pârghiei (k). În mișcările umane acest lucru se întâmplă rar; cel mai adesea forțele sunt aplicate la un unghi acut sau abrupt. Apoi, umărul de forță este mai mic decât brațul pârghiei și, în consecință, momentul forței este mai mic decât forța maximă posibilă pentru o anumită magnitudine.
La unghiul stupid sau acut al aplicării forței F (vezi figura 6, d, e), umărul forței (d) este cathetul, iar brațul pârghiei (/) este hypotenuse în triunghiul rectiliniu. În consecință, brațul forței este mai mic decât maximul (vezi Figura 6, d, unde / - d) și, prin urmare, momentul momentului de cuplu nu este cel mai mare. Același lucru se poate observa și în descompunerea forțelor: componenta normală (Fpf), perpendiculară pe direcția mișcării, apasă doar pârghia către punctul de sprijin sau se îndepărtează de ea și nu afectează în mod direct viteza de mișcare. Componenta tangențială (Pm), care este tangentă la traiectoria capătului pârghiei, afectează viteza de mișcare. Prin urmare, împingerea tangențială se numește rotație (sau explicită), iar tracțiunea normală este consolidată (sau latentă).
În timpul mișcărilor, pozițiile pârghiilor osoase și unghiurile de aplicare a forțelor se schimbă. În consecință, umerii forțelor se schimbă. De asemenea, lungimea mușchilor nu rămâne constantă și, prin urmare, stresul lor devine mai mare sau mai mic.
Astfel, momentele forțelor, raportul lor și, prin urmare, condițiile de menținere a poziției sau mișcării părților corpului ca pârghii nu sunt permanente.
3.3. "Regula de aur" a mecanicii în mișcările umane
Munca făcută de forță, aplicată pe un braț al pârghiei, este transferată pe celălalt umăr.
Forța de tracțiune a mușchiului, aplicată pe brațul scurt al pârghiei, determină deplasarea celuilalt braț la fel de mult ori cât primul braț este mai scurt decât al doilea; există o plată în cale. Datorită faptului că mai multe căi trec în același timp, există o creștere a vitezei. Forța transmisă brațului lung al pârghiei este la fel de mult mai mică decât forța aplicată. Astfel, câștigul de viteză se obține datorită unei pierderi în vigoare. Aproape toate mușchii din corpul uman sunt atașați în apropierea articulațiilor (un braț de pârghie scurt); acest lucru duce la o victorie în calea (și, prin urmare, în viteză) atunci când pierderea este în vigoare. Când majoritatea împingerii pozițiile musculare pârghie osoase îndreptate la un unghi ascuțit sau obtuz la link-ul (de-a lungul link), ceea ce duce la pierderea ireversibilă a puterii musculare (reducerea tracțiunii rotatorie). În acest caz, tracțiunea normală (latentă) ajută la întărirea articulației prin care trece mușchiul.
La sarcini mari, toți mușchii care înconjoară articulația, inclusiv antagoniștii, sunt tensionați. În același timp, pierderile din tracțiunea musculară totală cresc brusc; În același timp, se realizează și un efect pozitiv - consolidarea îmbinării încărcate.
În legătură cu caracteristicile aplicației, am antiplacă-tije la pârghia osoasă, tensiunea musculară foarte semnificativ pentru a efectua nu numai de putere, ci și viteza TION d în g și e n u.
Incluse link-uri de lanț ale corpului biokinematic formează un sistem compozit de pârghii, în care „regula de aur“ a mecanicii-proyav doresc să creeze o mult mai complex decât un singur pârghii simple.
PROPRIETATI BIOMECHANICE A MUSCULEI
Mușchii ca corpurile fizice au un număr de proprietăți mecanice - elasticitate, duritate, fluajul, obiecte biologice relaksatsiey.Kak prezintă proprietățile excitabilitate musculare și contractilității. Toate aceste proprietăți sunt strâns legate între ele, ceea ce este important de luat în considerare în studiul biomecanic al mișcărilor.
Proprietățile mecanice ale mușchilor
Elasticitatea se manifestă în apariția tensiunii în mușchi atunci când este deformată sub acțiunea unei sarcini. Vâscozitate - în încetinirea deformării prin forțe interne (frecare lichidă, forțe moleculare).
Pe graficul "lungimea-tensiune", obținut experimental pe un mușchi izolat (Figura 7, a), este convenabil să se ia în considerare elasticitatea mușchiului. Aici vedem cum crește mușchiul în timp ce sarcina crește și cum crește tensiunea. Rezultă că:
1) sarcina (P) se întinde pe mușchi. extinderea (pe Dl), adică întinderea mușchiului este necesar să se aplice forța;
2) pe măsură ce mușchiul prelungește (prin Dl), crește tensiunea (prin DF); prin urmare, pentru a provoca tensiune musculară (fără stimulare suplimentară), este necesar să o întindeți;
3) sarcina aplicată (P) determină amploarea tensiunii musculare (F); astfel încât pentru a obține o mulțime de tensiune, trebuie să aplicați o sarcină mare (rezistență la tracțiune musculară) - acțiunea este egală cu rezistența;
Figura 7. Graficele "lungimea-tensiune" a mușchiului:
a - manifestarea elasticității (dependența deformării și a solicitării de sarcină); b - dezvoltarea vâscozității ("buclă de histerezis") (original)
4) elasticitatea mușchiului este neliniară (Dl2 este mai mare decât D13 pentru DF2 și DF3 egal); în consecință, întrucât întinderea este întinsă considerabil, aceleași creșteri ale lungimii mușchilor dau naștere unor creșteri de tensiune tot mai mari;
5) când nu există sarcină, lungimea mușchiului (l) este cea mai mică ("lungimea liberă" a mușchiului) - mușchiul netensionat nu este stresat;
6) în condițiile corpului, lungimea mușchiului (/ o) este mai mare decât "lungimea liberă", iar mușchiul este oarecum tensionat, adică are întotdeauna un ton de repaus (F0).
Acestea sunt trăsăturile proprietăților elastice ale mușchilor neconcurenți.
Viscozitatea mușchiului ca cauză a întârzierii în deformare poate fi observată prin abaterea graficului de deformare efectivă de la linia relației "lungime-tensiune" în starea de echilibru (vezi figura 7, linia B). La o viscozitate mai mică (linia B) este măsurabilă nenie lungime în spatele schimbării de tensiune în mușchi alungit (£ i), precum și la reducerea acesteia (Bz). În acest caz, mușchiul, deși nu imediat, dar totuși a revenit la starea inițială (punctul 13). Cu o viscozitate mai mare (linia B), întârzierea este chiar mai mare și mușchiul nu se întoarce la starea anterioară (punctul 13) - a fost detectată o deformare reziduală (distanța 13-11).
Curbele rezultate (B, C) formează așa-numitul „histereza pe rezisa-loop“, întârzierea care caracterizează procesul de deformare datorită acțiunii inhibitoare a viscozității. În același timp, pierderea de energie este inevitabilă. Este proporțională cu zona delimitată de bucla histerezis (oblic eclozare pentru B1 Bz și verticală la B1 -Vz) - Într-adevăr, suprafața definită de produsul B-ly (tensiune) și căi (schimbare în lungime), egal cu munca cheltuită pentru depășirea vâscozității.
Creepul este proprietatea mușchiului de a schimba în timp relația "lungimea-tensiune": mușchiul încărcat (stresat) are o lungime corespunzătoare; După o perioadă de timp sub aceeași sarcină și tensiune, această lungime crește.
Relaxarea este acel muschi stretch-taya, păstrând lungimea. Treptat, odată cu curgerea timpului, își reduce tensiunea, se relaxează.
Totalitatea acestor proprietăți mecanice (elastovisc, fluaj și relaxare) în toate combinațiile posibile în diferite condiții, în esență, este ceea ce se numește elasticitatea mușchilor.
Vysokoelastichnoymyshtse caracterizat ZNA-alungire considerabil, rigiditate ridicată la întindere ridicată (non-linear up-rugost) și pierderea de energie mică (vâscozitate scăzută) la tulpini. Și, deși mecanismul care furnizează aceste proprietăți este încă incomplet explicat, manifestările lor sunt foarte importante pentru a se lua în considerare atunci când se studiază căile de creștere a eficienței acțiunii musculare în mișcări.
Modurile de lucru ale mușchilor
Modul de funcționare a mușchiului este determinat de schimbarea fie a lungimii sale, fie a stresului. fie unul sau altul în același timp.
Vozbudimostmyshtsy pare să se schimbe atât tensiunea cât și proprietățile mecanice -. Elasticitate, vâscozitatea etc. Ca rezultat, energia chimică a excitației este transformată într-un mușchi-ică mecanică. Emoționat musculare la aceeași sarcină și tensiunea este lungimea Men Shui - fără a schimba lor de exemplu-zheniya, acesta este redus.
Muschiul nu este excitat. Muschiul nu este excitat.
Fig. 9. Munca musculară:
a este o manifestare a excitației: moduri izotonice (1-2), izometrice (1-3), auxotonice (1-4); b - manifestarea vâscozității musculare (org.)
Proprietatea contractilității este luată în mod convenabil pe graficele "lungimea-tensiune" ale mușchilor neexecutați și excitați maxim (fig.9, a). Întreaga curbă, referindu-se la mușchiul maxim excitat, este situată mai sus decât curba de odihnă.
În consecință, pentru o valoare egală a tensiunii, lungimea mușchiului excitat este mai mică.
Curbele obținute la diferite grade de excitație a mușchilor ocupă o poziție intermediară între cazurile extreme menționate mai sus. Este posibil să dezasamblați același grafic în mod diferit: punctele curbei mușchiului maxim excitat sunt situate spre dreapta (de exemplu, punctele și 3) ale punctelor din graficul mușchiului de repaus având aceeași lungime.
Prin urmare, la aceeași lungime, mușchiul, excitat, este mai tensionat decât în repaus.
Dacă în mișcarea pregătitoare (de exemplu, oscilarea, tăierea) mușchiul înainte de întindere este întins, atunci încetinește mișcarea; energia cinetică a legăturii inhibate intră în energia potențială a deformării elastice a mușchiului. Acum, mușchii întinși sunt tensionați; în ea se acumulează energia potențială a deformării elastice. Odată cu debutul mișcării active atunci când mușchiul este excitat, energia de stres mecanic eliberată în reacția biochimică se formează în el.
Întreaga energie biopotențială a mușchiului constă într-un mecanism biochimic și mecanic elastic transformat.
Transformarea întregii energii biopotențiale a mușchiului într-o energie mecanică (cinetică) se manifestă în moduri diferite în diferite condiții ale mușchiului. Linia de tranziție de pe graficul de la punctul 1 până la punctul 2 arată contracția mușchiului în modul izotonic (fără a schimba tensiunea - vezi figura 9a). În mișcările reale dintr-un organism viu, un astfel de regim este puțin probabil să se întâlnească. La mișcări momentele de forță ale forței musculare, precum și alte forțe, ca unghiuri ale aplicării lor se schimbă și la mușchi - și lungimea lor se schimbă. Pentru a salva magnitudinea tensiunii musculare în aceste condiții este aproape imposibilă și nu este necesară.
Linia de tranziție din graficul de la punctul 1 până la punctul 3 arată creșterea tensiunii musculare atunci când este operată în mod izometric. De exemplu, cu obstacole insurmontabile, lungimea mușchiului nu se schimbă, dar tensiunea crește din cauza excitației. Acesta este cazul "muncii statice" a mușchilor, menținând în același timp poziția corpului (vezi capitolul VI).
Pentru activitatea mușchilor umane în timpul mișcărilor, așa-numitul mod auxotonic1 (de exemplu, linia de tranziție pe graficele de la punctul 1 la punctul 4) este obișnuită, datorită schimbării atât a lungimii, cât și a tensiunii musculare. Ar fi mai corect să numim acest regim "auxonium", având în vedere că nu numai tensiunea, ci și lungimea mușchiului se schimbă.
Pe graficele mișcărilor reale, toate tranzițiile considerate nu continuă de-a lungul liniilor drepte, deoarece vâscozitatea încetinește deformarea. În Fig. 9, b prezintă bucle de histerezis în timpul excitației unui mușchi încărcat anterior (/ -2), cu sarcină suplimentară a mușchiului excitat și după îndepărtarea excitației în timpul descărcării. Zonele umbrite corespund pierderilor de energie pentru a depăși viscozitatea. Se crede că vâscozitatea musculaturii crește cu mișcări rapide și cu entuziasm considerabil, adică doar în condițiile luptei concurențiale a concurentului. Totuși, încălzirea mușchilor în timpul încălzirii reduce vâscozitatea, reduce inhibarea prin contracție și întinderea mușchilor. Prin urmare, în competiții și în formare este important să se mențină cald în mușchii încălziți pentru a reduce vâscozitatea.
ACȚIUNEA MECANICĂ A MUSCULEI
Acțiunea mecanică a mușchilor se manifestă în principal ca tracțiune. Tracțiunea musculară caracterizează magnitudinea forței musculare aplicate și direcția acesteia - se formează prin însumarea forțelor de tracțiune ale tuturor fibrelor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: