Презентация на тему «Момент силы»

Момент силы

Правило моментов.

Рычаги. Золотое правило механики.

С

III закон Ньютона

Тело будет в равновесии, только тогда, когда прямая, вдоль которой действует равнодействующая F, сил F1 и F2, равная их векторной сумме, пройдет через ось вращения О этого тела.

О

(Вращение против часовой стрелки)

(Вращение по часовой стрелке)

Ось вращения

?

?

Правило моментов

X

N

М

d2

Момент силы F1

d1

О

Момент силы F2

D1-плечо силы F1

Против часовой «-»

Алгебраическая

D2-плечо силы F2

По часовой «+»

Рычаги

Рычаг- твердое тело, имеющее неподвижную ось вращения, на которое действуют силы, стремящиеся повернуть его вокруг этой оси.

Различают рычаги первого и второго рода.

Рычаг первого рода

Рычаг первого рода- это рычаг, ось вращения которого расположена между точками приложения сил, а сами силы направлены в одну и ту же сторону

А

В

Рычаг первого рода

d1

d2

Плечи сил

Ось вращения

Fтяж·dв=F·dБ

МFтяж=МF

Рычаг первого рода в биомехнике, носит название "рычаг равновесия".

dB

Dб

А

Б

B

(Б) точка приложения силы (сила мышечного сокращения)

(В) точка сопротивления (сила тяжести)

(А) точка опоры (ось вращения)

Рычаг второго рода

Рычаг второго рода- это рычаг, ось вращения которого расположена по одну сторону от точек приложения сил, а сами силы направлены противоположно друг другу

А

В

Рычаг второго рода

D2- плечо силы F2

D1-плечо силы F1

Ось вращения

Рычаг второго рода в биомеханике (в отличие от механики) бывает двух

видов. Вид рычага зависит от места расположения точки приложения силы и точки действия силы тяжести, которые и в том и в другом случае находятся по одну сторону от точки опоры.

Dб>db

В

Б

dB

А

Dб

"Рычаг силы" в биомеханике- плечо приложения мышечной силы длиннее плеча силы тяжести.

Точкой опоры (осью вращения) служат головки плюсневых костей.

Точкой приложения мышечной силы (трёхглавая мышца голени) является пяточная кость.

Точка сопротивления (тяжесть тела) приходится на место сочленения костей голени со стопой (голеностопный сустав).

Первый вид рычага второго рода - "рычаг силы" - имеет место в том

случае, если плечо приложения мышечной силы длиннее плеча сопротивления (силы тяжести).

В этом рычаге происходит выигрыш в силе (плечо приложения силы длиннее) и проигрыш в скорости перемещения точки сопротивления (её плечо короче).

dF

Dfтяж

Точка сопротивления (сила тяжести)

Точка вращения в локтевом суставе

"Рычаг скорости" - плечо приложения мышечной силы короче, чем плечо сопротивления, где приложена противодействующая сила тяжести.

Точка приложения силы место крепления мышц сгибателей

У второго вида одноплечего рычага - "рычага скорости" - плечо

приложения мышечной силы короче, чем плечо сопротивления, где приложена противодействующая сила- сила тяжести.

При этом происходит выигрыш в скорости и размахе движения более длинного рычага (точка сопротивления) и проигрыш в силе, действующей в точке приложения этой силы.

S2

d1

d2

S1

Золотое правило механики

Во сколько раз

Выигрываем в силе- проигрываем в пути

Выигрываем в скорости- проигрываем в силе