解剖学

レバーおよび自発運動装置

レバーは単純な機械、モーターと呼ばれる力、抵抗力があると呼ばれる力によって勝つために人によって建てられた装置です。

原始のレバーの目的は、筋力の単純な使用では許されない仕事を実行することを可能にする人間の強さを増幅することでした。

レバーはかなり単純な物理的原則に従います。

2つの力のモーメントの結果がゼロの場合、システムは平衡状態にあります。

物理学では、中心に対する力のモーメントは、腕の長さに対する力の強度の積(支点からの力の作用線までの距離)に等しいモジュールベクトルで表されます。

M OMENTO = F ORZA xbラクシオ

モーメントの結果がnullでなければならない場合(システムが平衡状態になるように)、

M FORCE INエントリー= M FORCE OUTPUT

F xb = F 'x b'

または他の言葉で関係を表現することができます:

F:F '= b':b

したがって、力の間の比率は、腕の間の逆の関係に等しくなければなりません。

bがb 'よりも10倍大きい(b = 10b')場合、系は平衡状態に留まるので、Fは10倍小さくなければならない(F = 1 / 10F ')。

私たちはそれゆえ有利なレバーを作りました:力F 'が100 kgのボールダーの重量力によって表されると想像してください、それを持ち上げるためにあなたは単純に力F> 10 kg(>重量の10分の1)を加える必要があるでしょう:

ここで、有利なてこ比を定義しましょう。平衡状態で駆動力が抵抗力より小さい場合(ちょうど説明した場合と同じように)、レバーが有利であると言われます。

しかしながら、駆動力が抵抗力よりも大きい場合、レバーもまた不利であり得る。

駆動力が抵抗力のあるものに等しいとき最後にレバーは中立か無関心です。

最初のタイプのレバー:

支点が駆動力と抵抗力との間にある場合、レバーは第1のタイプまたは第1のタイプである。 次に、駆動力が抵抗力の支点からさらに離れている場合、または反対の場合には不利である場合、第1のタイプのレバーは有利であり得る。

彼らは最初のタイプのバール、はさみ、トングなどのレバーです。

セカンドタイプレバー:

支点が原動力と抵抗力の同じ側にある場合、レバーは第2のタイプまたは第2の種類のものであると同時に、原動力は抵抗性のものよりも支点からより遠くにあることが必要である。 したがって、2次レバーが常に有利であると推論できます。

手押し車はくるみ割り人形の栓抜きの2番目のタイプです。

第3のタイプレバー:

支点が駆動力および抵抗力の同じ側にある場合、レバーは第3のタイプまたは第3の種類のものであり、同時に駆動力は抵抗力よりも支点に近いことが必要である。 したがって、3次レバーは常に不利であると推測できます。

キャリパーはレバーの3番目のタイプです。

また骨に挿入された私たちの体の筋肉はレバーの物理的な観点からのものです。 図は上腕二頭筋による前腕の屈曲を示しています。

これは3番目のタイプのレバーの典型的な例です。 てこの腕が短くなるにつれて、上腕二頭筋によって発生する力は、手につかまっているボールの重力よりはるかに大きくなければならない。 しかしながら、この種のレバーは大きな振幅と迅速な動きを可能にする。

実際、物理学では静的な利点と動的な利点について話しています。 より小さな駆動力を使用するとき、あなたはより大きな抵抗力(有利なレバー)を勝ち取ることができるという静的な利点がありますが、この場合、動きの速度と振幅は小さいので、動的な不利があります。

自動的に静的な不利益(不利なレバー)は、より大きな速度および振幅の動き、すなわち動的な有利性を可能にする。

統計的な利点=動的な障害

静的な不利な点=動的な利点

下肢を伸ばした状態での足の足底屈曲は、二次レバーの一例です。

抵抗(重さ)と力(筋肉)は支点に関して同じ側にあります、駆動力はより遠くです、そしてそれ故にレバーは有利です。 したがって、上腕三頭筋の非常に後方への挿入は動きを容易にする。

筋骨格系全体はてこのシステムに基づいています。 したがって、動きがあるときはいつでも、第1、第2または第3のタイプであり得るレバーが生成される。 人体で最も頻繁に起こるレバーは第一と第三のタイプのものですが、有利な三次レバーは非常にまれです。

しかし、人体は筋肉の働きを促進することができるいくつかの要素を使用しています。 これは、例えば、大腿四頭筋牽引力を前方に変位させることによってそれらの有効性を高める膝蓋骨の場合である。