расположен параллельно кости и перпендикулярно ее суставной площадке. Сила, которая действует перпендикулярно контактным поверхностям, является контактной силой. Факт, что F
>2 создает контакт между большой берцовой костью и бедренной костью, уже рассматривался, и мы идентифицировали эту силу как компрессионную. Однако до этого момента мы не видели (или не понимали), что многие поступательные силы, такие как F
>2 в настоящем примере, проходят не непосредственно через ось, а на некотором расстоянии от нее. Когда сила приложена на некотором расстоянии от оси сустава, возникает вращающий момент. Принимая во внимание форму суставных поверхностей, видно, что в месте прикрепления четырехглавой мышцы поступательный компонент ее силы не только сдвигает суставные поверхности, но и создает небольшой вращательный момент!
Точно так же, как компонент F>2 вызывает как поступательное движение, так и небольшую ротацию большой берцовой кости, двойным эффектом обладает и компонент F>1. Такая сила, как F>1, действует параллельно контактным поверхностям, которые могут свободно двигаться одна по другой (не истинный шарнир), и пытается вызвать линейное движение между этими поверхностями. Это и есть определение силы смещения. Компонент F>1 будет вращать большую берцовую кость только в том случае, если она гарантирована от линейного движения (смещения) за пределы бедренной кости. Нам следует идентифицировать еще одну линейную силу, действующую на большую берцовую кость и противодействующую силе смещения F>1. Одна из возможностей — это сила тяжести (СТ), действующая на большую берцовую кость. Сила тяжести, как и сила четырехглавой мышцы, имеет компоненты с двойными функциями. Ротационная сила тяжести (РСТ) перпендикулярна большой берцовой кости, но параллельна ее суставной поверхности и действует в направлении, сдвигающем большую берцовую кость назад. Соответственно, она противодействует силе смещения четырехглавой мышцы. Однако величина F>1 будет существенно большей, чем f>rq. Чтобы четырехглавая мышца удерживала большую берцовую кость на месте или разгибала коленный сустав, вращающий момент ее силы должен быть равен, или превышать момент силы тяжести. Поскольку сила тяжести действует на гораздо большем расстоянии, чем сила четырехглавой мышцы, величина F>1 должна быть гораздо больше, чем f>rq Поскольку силы смещения являются линейными, абсолютная величина смещения находится простым сложением их величин. Если F>1 больше, чем f>rq, то имеется абсолютная сила смещения, пытающаяся сместить большую берцовую кость вперед, за пределы бедренной кости.