"> Розподіл мас в тілі певною мірою характеризується положенням його загального центру ваги (ОЦТ). Застосовують дослідне (експериментальне) визначення положення ОЦТ і розрахункове. p align="justify"> Один з найбільш точних досвідчених методів - зважування людини на трикутній платформі (рис.2) в заданій позі. В
Рис. 2. Визначення положення ОЦТ тіла людини зважуванням на платформі (за Г. Хохмуту)
Необхідну позу встановлюють двома способами. При першому способі позу змальовують з кінокадру, збільшуючи її до натурального розміру. На цей малюнок, що знаходиться на платформі, лягає випробуваний, приймаючи позу, відповідну нанесеному контуру. При другому способі на кінокадрі вимірюють кути у великих суглобах тіла (плечові, ліктьові, тазостегнові, колінні, гомілковостопні) і, використовуючи кутоміри, надають випробуваному на платформі необхідну позу. p align="justify"> Дослідне визначення виконують і на моделях. Модель Абалакова - фігурка людини, побудована з дотриманням середніх про порцій тіла (в 0,1 розміру тіла і 0,001 ваги) Фігурка укладається в заданій позі на аркуш паперу з контурами пози (рис. 3, а) Лист з моделлю пересувають по вільно хитається на опорі Про платформі, поки ОЦТ моделі не співпаде з точкою підвісу платформи Натиском знизу на голку в центрі платформи проколюють аркуш паперу в точці розташування ОЦТ.
Можна також застосувати шарнірну модель О. Фішера, яка дозволяє визначити положення ОЦТ в передньо-задній площині (рис 3, б)
Маса - це міра інертності тіла при поступальному русі. Вона вимірюється ставленням прикладеної сили до викликається нею прискоренню: m = F/a; [m] = M
Вимірювання маси тут засновано на другому законі Ньютона: Зміна руху пропорційно ззовні діючій силі і відбувається по тому напрямку, за яким ця сила прикладена.
Маса тіла характеризує, як саме прикладена сила може змінити рух тіла. Одна і та ж сила викличе більше прискорення у тіла з меншою масою, ніж у тіла з більшою масою. p align="justify"> Маса тіла людини під час руху не змінюється. Так як вона служить мірою інерції, то не слід говорити: В«набрати інерціюВ», В«погасити інерціюВ». Збільшують і зменшується не масу (як міру інерції), а кінетичну енергію (яка від швидкості тіла). p align="justify"> Для аналізу рухів часто доводиться враховувати не тільки величину маси, але і її розподіл в тілі. До певної міри це вказує на місце розташування центру мас тіла. Ця точка збігається з центром ваги тогоже тіла (центр мас збігається з центром інерції як точкою докладання паралельних сил інерції всіх точок тіла). br/>
Рис. 3. Визначення положення ОЦТ тіла людини: а - за моделлю В. М. Абалакова, б - за моделлю О. Фішера
Момент інерції - це міра інертності тіла при обертальному русі. Момент інерції тіла дорівнює відношенню моменту сили відносно даної осі до викликається їм кутовому прискоренню:
I = Mz (F) /? = ? mr2; [I] = ML2
Момент інерції тіла відносно даної осі чисельно дорівнює сумі добутків мас всіх його часток і квадратів відстаней кожної частинки до цієї осі.
Звідси видно, що момент інерції тіла більше, коли його частки далі від осі обертання. У такому випадку той же момент сили Mz (F) викличе меншу кутове прискорення (? ). Інерційне опір швидко збільшується з віддаленням частин тіла від осі обертання [2].
Звернемо увагу на те, що основне рівняння динаміки в принципі однаково для поступального і обертального руху. У лівій його частині причина зміни руху - сила (F) або момент сили Мг (F); в правій частині спочатку міра інертності-маса (т) або момент інерції (I), і далі міра зміни швидкості-прискорення лінійне (а) або кутове (? ).
Поступальний рух Обертальний рух
F = ma
Mz (F) = I ?
Fr = mR2 ?
Зауважимо також, що дія сили в обертальному русі залежить від того, як далеко проходить лінія її дії від осі обертання (r). Інертне опір у цьому випадку залежить також від того, як частинки тіла (їх маси) розподілені щодо осі обертання (R). p align="justify"> Величина R називається радіусом інерції. Вона показує, наскільки віддалені маси від осі обертання. Якщо розташувати всі частинки тіла на однаковій відстані від осі, вийде порожній циліндр. Радіус такого циліндра, момент інерції якого дорівнює моменту інерції досліджуваного тіла, і є радіус інерції (R). Він дозволяє порівнювати різні розподілу маси тіла щодо рі...
