wprowadzenie do biomechaniki.pdf

www.pandm.prv.pl

Biomechanika - dotyczy układu ruchu Ň ywego układu.

Dzielimy j Ģ na działy :

-statyka

-kinematyka

-dynamika

Statyka – przedmiotem bada ı b ħ dzie oddziaływanie sił na ciało znajduj Ģ ce si ħ w spoczynku

Kinematyka – przedmiotem bada ı jest opisywanie ruchu, nie szukaj Ģ c przyczyn ruchu.

Dynamika – przedmiotem bada ı s Ģ przyczyny ruchu.

Siła – wzajemne oddziaływanie ciała na ciało, które to oddziaływanie wpływa na ruch lub

kształt ciała.

Układ równowa Ň ny – siły pozostaj Ģ ce w równowadze

Siły s Ģ wektorami posiadaj Ģ :

-kierunek

-punkt przyło Ň enia

-zwroty ( przeciwne)

-warto Ļę

Dodawanie wektorów

ã zasada równoległoboku

Jest to suma sił działaj Ģ cych wzdłu Ň 2 prostych , jest przek Ģ tn Ģ równoległoboku,

zbudowanego na wektorach tych sił jako bokach maj Ģ ca punkt przyło Ň enia w tym samym

miejscu co ich składowe

Kinematyka

Tor ruchu – prosta wzdłu Ň której porusza si ħ ciało

Ruch

1.Prostolinijny ruch post ħ powy

Wyst ħ puje wtedy gdy tory s Ģ do siebie równoległe, pokonały ten sam Ģ drog ħ w jednostce

czasu.

Ł Ģ czy si ħ z II zasad Ģ dynamiki, jest to taki ruch w którym wszystkie punkty ciała poruszaj Ģ

si ħ po tych samych torach i wzajemnie równoległych w tych samych przedziałach czasu

doznaj Ģ c jednakowych przemieszcze ı . II zasada dynamiki mowi Ň e gdyby Ļ my chcieli zmieni ę

wła Ļ ciwo Ļ ci ruchu post ħ powego to musieliby Ļ my u Ň y ę siły.

Obserwowanie ruchu

-potrzebne dwa ciała

-punkt odniesienia

2.Ruch wokół osi

Poszczególne punkty zakre Ļ laj Ģ okr ħ gi, współ Ļ rodkowe , których Ļ rodek nie bierze udziału w

ruchu tworz Ģ o Ļ obrotu.

Ruch odbywa si ħ wokół osi obrotu, zatem punkty le ŇĢ ce na niej s Ģ nieruchome, pozostałe

poruszaj Ģ si ħ z jednakowymi pr ħ dko Ļ ciami k Ģ towymi. Miar Ģ drogi przebytej jest k Ģ t

zakre Ļ lony przez promie ı . Przyczyn Ģ wywołuj Ģ c Ģ ruchy obrotowe s Ģ momenty siły zwi Ģ zane

z zasadami dynamiki dla ruchu obrotowego.

Obserwowanie ruchu

-potrzebne s Ģ 2 punkty w tym jednej znajduje si ħ poza osi Ģ obrotu

3.Ruch zło Ň ony

Tworz Ģ go wypadkowe ruchu post ħ powego i obrotowego ( jest kombinacj Ģ )

Pod wzgl ħ dem pr ħ dko Ļ ci ruch dzielimy na :

1.jednostajny – pr ħ dko Ļę nie zmienia si ħ

s Ģ to poszczególne poło Ň enia punktu poruszaj Ģ cego si ħ ciała , które utworzy tor

www.pandm.prv.pl

1 Zasada dynamiki Newtona

Je Ň eli na ciało działaj Ģ siły , których wypadkowa jest równa zero to ciało pozostaje w

spoczynku lub porusza si ħ ruchem jednostajnym prostoliniowym

2.Zasada dynamiki

Je Ň eli na ciało działa nie zrównowa Ň ona siła wypadkowa to ciało b ħ dzie porusza ę si ħ ruchem

zmiennym

3.Zasada dynamiki AKCJI I REAKCJI

Je Ň eli ciało A działa na ciało B sił Ģ (Fab) , to ciało B działa na ciało A sił Ģ ( Fba).

Siły te maj Ģ te same kierunki i warto Ļ ci , a przeciwne zwroty i przyło Ň one s Ģ do ró Ň nych

punktów.

ZASADY DYNAMIKI DLA OBROTU

1.Je Ň eli na ciało nawieszonego obrotowo na osi działaj Ģ momenty, których wypadkowa

momentu jest równa zero to ciało takie pozostaje w spoczynku.

2.Niezrównowa Ň ony moment obrotowy działaj Ģ cy na ciało osadzony obrotowo na osi nadaje

mu przy Ļ pieszenie , które jest wprost proporcjonalne do momentu siły, a odwrotnie

proporcjonalne do momentu bezwładno Ļ ci

Co Ļ dodatkowo J

W fizyce wyst ħ puj Ģ wielko Ļ ci skalarne oraz wektorowe.

Wielko Ļ ci skalarne nie potrzebuj Ģ kierunku, do nich zaliczamy :

-czas

-opór

-napi ħ cie

-moc -energia

-praca -nat ħŇ enie pr Ģ du

Wielko Ļ ci wektorowe :

-przy Ļ pieszenie

-pr ħ dko Ļę

-droga

-przy Ļ pieszenie grawitacyjne

-siła

Skalar ã jest to liczba ( a) , jednostka

Wektory ã jest to uporz Ģ dkowana para punktów, wektor posiada pocz Ģ tek i koniec

Cechy fizyczne wektorów : posiadaj Ģ

-warto Ļę / długo Ļę

-kierunek

-zwrot

-punkt przyło Ň enia

2.zmienny

Dynamika

Siły s Ģ przyczynami ruchu post ħ powego

ZASADY DYNAMIKI

www.pandm.prv.pl

Kierunek- jest to prosta na której le Ň y dany wektor

Działania na wektorach

1.Mno Ň enie wektora przez skale

( mno Ň enie wektora przez liczb ħ zmienia tylko długo Ļę wektora, zwrot i kierunek pozostaje

bez zmian)

2.Dodawanie wektorów

Reguła składania wektorów ( wieloboku-sznurowego)

Do ko ı ca wektora poprzedniego doczepiamy pocz Ģ tek wektora nast ħ pnego, zachowuj Ģ c

zwrot, kierunek i warto Ļę wektora. Tak post ħ pujemy do wyczerpana wektorów.

Wypadkowy wektor ł Ģ czy nam pocz Ģ tek wektora pierwszego z ko ı cem wektora ostatniego.

d = a +b + c

Je Ň eli składamy wektory le ŇĢ ce na tym samym kierunku to długo Ļę wypadkowego wektora

jest równa sumie algebraicznej długo Ļ ci wektorów składowych.

REGUŁA RÓWNOLEGŁOBOKU

Sum Ģ sił działaj Ģ cych wzdłu Ň dwóch prostych jest przek Ģ tna

równoległoboku, zbudowanego na wektorach tych sił jako bokach, maj Ģ ca punkt podparcia w

tym samym miejscu co ich składowe.

3.Odejmowanie wektorów

Je Ň eli odejmujemy dwa wektory A, B to do wektora A dodajemy wektor przeciwny do

wektora B

DYNAMIKA

-przykładem zastosowania III zasady dynamiki jest chód .

-siły spełniaj Ģ ce III zasad ħ dynamiki nazywamy siłami wzajemnego oddziaływania , s Ģ to siły

wewn ħ trzne czyli pochodz Ģ ce z układu siły z poza układu zewn ħ trznego.

www.pandm.prv.pl

KINEMATYKA

-ruch jednostajny prostolinijny to taki ruch w którym torem jest linia prosta a wektor

pr ħ dko Ļ ci jest stały

-w ruchu jednostajnym szybko Ļę i pr ħ dko Ļ ci jest równa przebytej drodze

Wyznaczanie Ļ rodka ci ħŇ ko Ļ ci :

Zaczyna si ħ od wyznaczania promienie wszystkich odcinków ;

- mierzy si ħ długo Ļę głowy i mno Ň y si ħ przez 12; (lub dzieli porostu na polowe) pami ħ taj Ģ c Ň e

głowa liczy si ħ do wci ħ cia szyjnego

- mierzy si ħ dł.tułowia i mno Ň y si ħ t Ģ odl. przez 44/100,wyliczon Ģ długo Ļę odkłada si ħ od

cz ħĻ ci bli Ň szej (od wci ħ cia szyjnego),szyjnego ta długo Ļę to jest ten promie ı

( Ļ rodek ci ħŇ ko Ļ ci tułowia)

- mierzy si ħ dł.ramienia, mno Ň y ta odl. Przez 47/100, zaznaczamy t Ģ odl. od cz ħĻ ci bli Ň szej

- mierzy si ħ dł. przedramienia, mno Ň y ta odl. Przez 44/100, zaznaczamy t Ģ odl. od cz ħĻ ci

bli Ň szej

- mierzy si ħ dł. r ħ ki, mno Ň y ta odl. Przez 44/100, zaznaczamy t Ģ odl. od cz ħĻ ci bli Ň szej

- stopa razy 44/100

-podudzie razy42/100

-udo razy 44/100

Kiedy mamy wyznaczone Ļ r. ci ħŇ ko Ļ ci wszystkich odc. to;

-ł Ģ czymy Ļ r. ci ħŇ ko Ļ ci r ħ ki z Ļ r. ci ħŇ ko Ļ ci

przedramienia ,mierzymy t Ģ odl. i mno Ň ymy przez 1/3 ,wyliczan Ģ odl odkładamy od cz ħĻ ci

ci ħŇ szej (od przedramienia)

- wyznaczony punkt ci ħŇ ko Ļ ci r ħ ki i przedramienia ł Ģ czymy z Ļ r ci ħŇ ko Ļę ramienia, t Ģ odl

mno Ň ymy, przez 3/6 (czyli dzielimy na połowe), i ten punkt to Ļ r. ci ħŇ ko Ļ ci kkg

-to samo wykre Ļ lmy na drugie kkg

- sr.ci ħŇ ko Ļ ci obu kkg ł Ģ czymy ze sob Ģ , i mno Ň ymy t Ģ odległo Ļę przez 6/12 , czyli dzielimy na

połow ħ ( ten punkt to Ļ r. ci ħŇ ko Ļ ci obu kkg, i ma ci ħŇ ar =12)

- ł Ģ czymy Ļ r. ci ħŇ ko Ļ ci stopy z Ļ r. ci ħŇ ko Ļ ci podudzia ,mierzymy t Ģ odl. i mno Ň ymy przez 2/7

wyliczan Ģ odl odkładamy od cz ħĻ ci ci ħŇ szej (od podudzia)

-wyznaczony punkt ł Ģ czymy z Ļ r ci ħŇ ko Ļ ci uda i mno Ň ymy przez 7/19, odkładamy t Ģ odl od

cz ħĻ ci ci ħŇ szej (to jest Ļ r ci ħŇ ko Ļ ci kkd)

- to samo wyznaczamy dla 2 kkd

- sr.ci ħŇ ko Ļ ci obu kkd ł Ģ czymy ze sob Ģ , i mno Ň ymy t Ģ odległo Ļę przez 19/38, czyli dzielimy

na połow ħ ( ten punkt to Ļ r. ci ħŇ ko Ļ ci obu kkd, i ma ci ħŇ ar =38)

-punk stanowi Ģ cy Ļ rodek ci ħŇ ko Ļ ci obu kkg ł Ģ czymy z punktem ci ħŇ ko Ļ ci obu kkd, mierzymy

t Ģ odl. I mno Ň ymy przez 12/50 , ta odległo Ļę odkładamy od strony ci ħŇ szej (od kkd). Ten

punkt ma ci ħŇ ar 50

-punkt który wyszedł ł Ģ czymy z Ļ r cienko Ļ ci tułowia i ta odl mno Ň ymy przez 43/97,

zaznaczamy t Ģ odl od punku ci ħŇ szego(od punku ni Ň szego) .Ten punk na ci ħŇ ar 97

-punkt który wyszedł ł Ģ czymy ze Ļ rodkiem ci ħŇ ko Ļ ci głowy i mno Ň ymy to razy 7/100ta odl

odkładamy od punktu ci ħŇ szego (ci ħŇ szego ni Ň szego)

Ten punkt ma ci ħŇ ar 100 i jest Ļ rodkiem ci ħŇ ko Ļ ci ciła

OGÓLNY ĺ RODEK CI Ħņ KO ĺ CI I METODY

ĺ rodek ci ħŇ ko Ļ ci – to punkt w którym przyło Ň ona jest siła reprezentuj Ģ ca ci ħŇ ar ciała. To

punkt w którym przyło Ň ona jest wypadkowa sił ci ħŇ ko Ļ ci wszystkich elementów.

Aby wyznaczy ę Ļ rodek ci ħŇ ko Ļ ci nale Ň y :

•

wyznaczy ę ci ħŇ ar owych elementów

•

doda ę je do siebie zgodnie z zasadami sumowania wektorów

•

punkty przyło Ň enia wektora wypadkowego wyznaczy nam poło Ň enie Ļ r.ci ħŇ ko Ļ ci

www.pandm.prv.pl

ã Ļ r.ci ħŇ figur płaskich i regularnych le Ň y w ich Ļ rodku geometrycznym

ã Ļ r.ci ħŇ jednorodnych brył le Ň t w Ļ rodku ich symetrii

ã Ļ r.ci ħŇ jednorodnych figur maj Ģ cych o Ļ symetrii lez Ģ cy na tej osi

METODY WYZNACZANIA ĺ RODKÓW CI Ħņ KO ĺ CI

Dziel Ģ si ħ na :

•

po Ļ rednie :

-skokowa

-wahadłowa

•

bezpo Ļ rednie

-d Ņ wigni jednostronnej

Zazwyczaj OSC znajduje si ħ na wysoko Ļ ci od 53-60% wysoko Ļ ci ciała.

U niemowl Ģ t jest on poło Ň ony wy Ň ej ze wzgl ħ du na du ŇĢ głow ħ , i drobny tułów.

Dlatego punkt OSC mo Ň e zmienia ę si ħ :

-w zale Ň no Ļ ci od wieku

-u gimnastyków ze wzgl ħ du na rozwini ħ cie obr ħ czy barkowej ( Ļ r.ci ħŇ .poło Ň ony jest wy Ň ej)

1.Metoda d Ņ wigni jednostronnej

D Ņ wigni ħ nazywamy sztywn Ģ belk ħ podpart Ģ w jednym punkcie, tak Ň e mo Ň e wzgl ħ dem

niego niego wykonywa ę ruchy obrotowe.

W ruchu obrotowym wprowadzaj Ģ d Ņ wigni ħ momenty sił działaj Ģ cych na ni Ģ , je Ļ li one

równe s Ģ 0 to d Ņ wignia znajduje si ħ w równowadze

2.Metoda skokowa

Do ciała mog Ģ cego wykonywa ę ruchy obrotowe przyło Ň ymy skokowo narastaj Ģ cy moment

siły to wprawi on cz ħĻ c ciała w ruch obrotowy z przy Ļ pieszeniem k Ģ towym.

Ta metoda mo Ňħ by ę stosowana do cz ħĻ ci ciała (usztywnionych cz ħĻ ci układu ciała) których

ruchy zwi Ģ zane s Ģ z ruchem w stawie

3.Metoda wahadłowa

Wykorzystuje własno Ļ ci wahadła – które zbudowane jest z płyty zawieszonej na osi ,

wzgl ħ dem której mo Ň na wykorzysta ę ruchy obrotowe. Obrót płyty powoduje odkształcenie

spr ħŇ yny skr ħ tnej wytwarzaj Ģ cej zwrotny moment siły zale Ň ny od sztywno Ļ ci u Ň ytej

spr ħŇ yny

KINEMATYKA POŁ ġ CZE İ STAWOWYCH

Ruchliwo Ļę ã to termin który okre Ļ la zakres ruchów w stawie

Gibko Ļę ã potocznie nazywamy zakres ruchu w stawie

Bierne struktury poł Ģ cze ı stawowych :

•

pow.stawowe

•

wi ħ zadła

•

torebki

Czynne struktury poł Ģ cze ı stawowych :

•

mi ħĻ nie

ruchomo Ļę

¯ ¯ ¯

bierna czynna szkieletowa

Bierna – uzyskiwana jest z wykorzystaniem momentu sił zewn ħ trznych

zakres jest wi ħ kszy w ruchomo Ļ ci biernej

mi ħĻ nie zachowuj Ģ si ħ biernie

Czynna – uzyskujemy j Ģ alktywuj Ģ c moment siły mi ħĻ ni dział Ģ j Ģ cych na dany staw

Szkieletowa – dotyczy ruchomo Ļ ci po usuni ħ ciu tkanek

dotyczy mo Ň liwo Ļ ci ruchu na jak Ģ pozwala wzajemny kształt powierzchni

stawowych ł Ģ cz Ģ cych si ħ ko Ļ ci

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: