вопросы Биомеханика. Два вида динамики Динамика поступательного движения тела
 Скачать 16.77 Kb.
|
|
Два вида динамики Динамика поступательного движения тела Динамика вращательного движения тела Сила (F) – векторная физическая величина, являющаяся количественной. характеристикой действия одного тела на другое (или частей одного и того же тела) Две категории сил: Все силы можно разделить на две основных категории: силы, проявляющиеся при непосредственном взаимодействии тел, и силы, которые действуют без непосредственного контакта. Масса Тела - отношение величины силы, действующей на тело, к приобретенному телом ускорению, постоянно для данного тела : масса = сила/ускорение Масса характеризует два свойства тела: Инерцию: тело изменяет состояние своего движения только под воздействием внешней силы. Тяготение: между телами действуют силы гравитационного притяжения. Масса измеряется в килограммах, а вес в ньютонах. Масса тела является неизменной характеристикой данного тела, не зависящей от его местоположения(мера инертности). Весом принято называть силу, с которой тело действует на опору или подвес При вращении инертность зависит не только от массы, но и от того, как распределена эта масса относительно оси вращения. Чем больше расстояние до оси вращения, тем больше вклад в инертность тела Количественной мерой инертности тела при вращательном движении служит момент инерции. Момент инерции материальной точки относительно оси вращения называется произведение ее массы на квадрат расстояния от ее до оси вращения. Моментом инерции твердого тела относительно оси называется сумма моментов инерции всех его точек Момент силы относительно оси вращения называется произведение величины силы на ее плечо. Плечом силы, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси вращения, называется кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы Импульс тела это векторная величина, равная произведению массы тела на скорость его центр масс Моментом импульса тела, вращающегося вокруг оси, называется величина равная произведению момента инерции относительно этой оси на угловую скорость вращения. Центром масс называется точка, где пересекаются линии действия всех сил, не вызывающих вращение тела. В поле тяготения центр масс совпадает с центром тяжести. Зная, каковы массы и моменты инерции звеньев тела и где расположены их центры масс, можно решить многие задачи биомеханики, в том числе: определить импульс тела; определить момент количества движения, при этом надо учитывать, что величины моментов относительно разных осей неодинаковы; оценить, легко или трудно управлять скоростью тела или отдельного звена; определить степень устойчивости тела и т.д. Разбиение тела человека на звенья позволяет представить эти звенья как механические рычаги и маятники, потому что все эти звенья имеют точки соединения, которые можно рассматривать либо как точки опоры (для рычага), либо как точки отвеса (для маятника). Рычаг представляет собой твердое тело, которое может вращается вокруг неподвижной опоры. Каждый рычаг имеет следующие элементы: точку опоры (ось вращения) как минимум две силы (Р и F), точки приложения этих сил , плечи рычага (расстояния от точки опоры до точек приложения сил), плечи сил (наикратчайшие расстояния от точки опоры до линий действий сил опущенные на нее перпендикуляры). Рычаг находится в равновесии в случае равенства моментов приложенных к нему сил. Рычаг скорости – в этом случае активная сила приложена к короткому плечу, получаем выигрыш в скорости и расстоянии, проигрываем в силе Рычаг силы – в этом случае активная сила приложена к длинному плечу. Происходит выигрыш в силе и проигрыш в скорости и расстоянии. |