Настольная книга остеопата. Основы биомеханики движения тела (Нейматов, Сабинин) - страница 38

Как мы только что увидели, анализ линейных сил, исходя из мнимо существующего равновесия (статика), может вести к неточностям. Как только возникает ускорение, на арену выходят новые силы, которыми мы до этого пренебрегали. Аналогичным образом угловое ускорение костного рычага, вращающегося вокруг суставной оси, также создает новые силы, которые усложняют анализ и выводят его далеко за рамки того, что мы можем охватить в такой базовой биомеханической единице. Сегмент может вращаться вокруг оси с постоянной скоростью (углы в единицу времени). Хотя величина угловой скорости сегмента может быть постоянной, направление таким не будет никогда.

Векторы направления угловой скорости (V_>1 и V_>2) всегда будут располагаться по касательной к дуге движения (или перпендикулярно движущемуся сегменту), как это показано на рис. 2.23.

Рис. 2.23.Хотя величина угловой скорости (V_>1, V_>2) может быть постоянной, направление угловой скорости вращающегося сегмента конечности меняется по мере продвижения конечности вокруг оси. Угловая скорость всегда направлена по касательной к дуге движения

Постоянно меняющийся вектор угловой скорости, если не принимать его во внимание, может сделать анализ неточным. Когда момент вращения (количество вращения объекта) будет обсуждаться позже (параграф 2.8. п. 2.8.1), мы еще раз напомним читателю, что простой статический анализ приводит к недооценке сил, действующих на рассматриваемый нами рычаг.

2.5.2. Расхождение сустава в линейной системе сил

Знание принципов законов Ньютона и линейных систем сил может использоваться для того, чтобы понять, как скелетная тяга вызывает расхождение сустава. На рис. 2.24 показана тяга, приложенная к ноге. Мы покажем, как подвешивание 4,5-килограммового груза к этой системе блока вызывает расхождение большой берцовой кости и бедренной кости в коленном суставе. Внимательно следим за каждой силой так, как они будут описаны.

Рис. 2.24.Тяга стопы, создающая несколько сил, результатом чего является расхождение в коленном суставе: СвК — связки колена; СтН — сила тяжесть ноги

Начнем с предположения, что предметы на рис. 2.24 находятся в равновесии. Так как мы выбрали 4,5-килограммовый вес, подвешенный на веревке, мы знаем, что на него действует сила тяжести (СТ) равная -4,5 кг и направленная вниз. Чтобы вес находился в равновесии, на груз должна действовать сила, равная +4,5 кг, исходящая откуда-либо и находящаяся в контакте с весом. Поскольку единственным предметом, касающимся груза, является веревка, то это должна быть сила в +4,5 кг, «веревка-груз» (ВГ). ВГ должна иметь силу реакции «груз-веревка» (ГВ), равную по величине и противоположную по направлению ВГ (-4,5 кг). Предположим, что у нас имеется система блока без трения, натяжение веревки в которой равномерно по всей ее длине, т. е. сила, действующая на каждом конце веревки, одинакова. Поскольку ГВ представляет собой тягу веса, или натяжение (Т