anatómia

Páky a pohybové ústrojenstvo

Páka je jednoduchý stroj, zariadenie postavené človekom na výhru pomocou sily, nazývanej motor, ďalšia sila nazývaná odolná.

Účelom prvotných pák bolo zosilniť ľudskú silu umožňujúcu vykonávať úlohy, ktoré nie sú povolené jednoduchým použitím svalovej sily.

Páky dodržiavajú pomerne jednoduchý fyzikálny princíp:

systém je v rovnováhe, ak výsledok momentov oboch síl je nula.

Vo fyzike je moment sily vzhľadom na stred vyjadrený vektorom modulu, ktorý sa rovná súčinu intenzity sily pre dĺžku jeho ramena (vzdialenosť čiary pôsobenia sily od bodu otáčania).

M OMENTO = F ORZA xb raccio

Ak výsledok momentov musí byť nulový (aby bol systém v rovnováhe), potom:

M FORCE V VSTUPE = MALÝ VÝSTUP

F xb = F 'x b'

Alebo vyjadrenie vzťahu inými slovami môžeme povedať:

F: F '= b': b

Preto musí byť pomer medzi silami rovný inverznému vzťahu medzi ramenami.

Ak je b 10 krát väčšie ako b '(b = 10b') tak, aby systém zostal v rovnováhe, F musí byť 10 krát menšia (F = 1 / 10F ').

Vytvorili sme preto výhodnú páku: predstavte si, že sila F 'je reprezentovaná váhovou silou balvanu s hmotnosťou 100 kg, na jeho zdvihnutie budete musieť jednoducho aplikovať silu F> 10 kg (> 1/10 váhovej sily):

Teraz definujme výhodnú páku: páka sa považuje za výhodnú, keď v rovnovážnych podmienkach je hnacia sila menšia ako odporová (ako v prípade, ktorý bol práve opísaný).

Avšak páka môže byť tiež nevýhodná, ak je hnacia sila väčšia ako odporová.

Nakoniec je páka neutrálna alebo ľahostajná, keď je hnacia sila rovná odporu.

PÁKA PRVÉHO TYPU:

páka je prvého typu alebo prvého typu, ak je os otáčania medzi hnacou silou a silou odporu. Páka prvého typu môže byť zase výhodná, ak je hnacia sila ďalej od osi otáčavej sily alebo v opačnom prípade je nevýhodné.

Sú to páky prvého typu páčidla, nožnice, kliešte atď.

DRUHÝ DRUH TYPU:

páka je označená ako páka druhého typu alebo druhého druhu, ak je bod otáčania na tej istej strane hnacej sily a odporovej sily, pričom súčasne je potrebné, aby hnacia sila bola vzdialenejšia od bodu otáčania ako odporová. Možno teda vyvodiť, že páky druhého rádu sú vždy výhodné.

Kolečko je druhým typom luskáčika na otvárač na fľaše.

TRETIA TYPOVÁ PÁKA:

páka je tretieho typu alebo tretieho typu, ak je os otáčania na tej istej strane hnacej sily a odporovej sily, pričom súčasne je potrebné, aby hnacia sila bola bližšie k otočnému bodu ako odporová. Preto možno vyvodiť, že páky tretieho rádu sú vždy nevýhodné.

Strmene sú tretím typom páky.

Aj svaly nášho tela, vložené na kosti, sú z fyzického hľadiska páky. Obrázok ukazuje ohyb predlaktia svalom biceps brachialis.

Toto je klasický príklad páky tretieho typu, ktorý, ako sme už povedali, je vždy nevýhodný. Keď je rameno páky kratšie, sila vyvinutá svalom bicepsu musí byť oveľa väčšia ako sila lopty držaná na ruke. Tento typ páky však umožňuje veľkú amplitúdu a rýchlosť pohybu.

Vo fyzike hovoríme o statickej výhode a dynamickej výhode. Existuje statická výhoda, keď pri použití menšej hnacej sily môžete vyhrať väčšiu odolnú silu (výhodná páka), ale v tomto prípade je rýchlosť a amplitúda pohybu malá, takže existuje dynamická nevýhoda.

Automaticky statická nevýhoda (nevýhodná páka) umožňuje väčšiu rýchlosť a amplitúdu pohybu, tj dynamickú výhodu.

STATICKÁ VÝHODA = DYNAMICKÁ DISADVANTÁCIA

STATICKÁ DISADVANTAGE = DYNAMICKÁ VÝHODA

Príkladom páky druhého rádu je plantárna ohyb chodidla s predĺženými dolnými končatinami.

Odpor (hmotnosť) a sila (sval) sú na tej istej strane vzhľadom na bod otáčania, hnacia sila je vzdialenejšia, a preto je páka výhodná. Veľmi spätné zasunutie tricepsu sural preto uľahčuje pohyb.

Celý pohybový aparát je založený na systéme pák. Preto vždy, keď dôjde k pohybu, je vytvorená páka, ktorá môže byť prvého, druhého alebo tretieho typu. V ľudskom tele sú najčastejšie páky prvého a tretieho typu, zatiaľ čo výhodné páky tretieho rádu sú veľmi zriedkavé.

Ľudské telo však používa niektoré prvky, ktoré môžu uľahčiť činnosť svalov. Tak je to napríklad v prípade patelly, ktorá tým, že vytiahne quadricepsovú trakčnú silu anteriorly, zvyšuje ich účinnosť.