Масово-інерційні характеристики моделі

У біомеханіці сукупність показників, що характеризують розподіл мас в тілі людини, прийнято називати геометрією мас. Для біомеханічних розрахунків потрібні точні відомості про ці показники.

Суглоби (зчленування)	Відстань від підлоги (% зросту)	Базова модель людини	Відстань від підлоги при зрості (см)
Суглоб основи черепа	91,2		145,9		164,2
Плечовий суглоб	81,2			146,2
Ліктьовий суглоб	62,2	99,2	105,7
Тазостегновий суглоб	52,2	83,4	88,6	93,8
Зап'ястя (промене-зап'ястне зчленування)	46,2	73,9	78,5	83,2
Колінний суглоб	28,5	45,6	48,5	51,3
Гомілковостопний суглоб	4,0	6,4	6,8	7,2

Таблиця 1

До масово-інерційних характеристик тіла людини відносяться:

• маси і координати центрів мас всього тіла в цілому і окремих його частин (ланок);

• моменти інерції тіла при різних позах і положеннях осі обертання;

• радіуси інерції окремих ланок (сегментів) тіла;

• центри коливань фізичного маятника і т. п.

Поняття маси і сили випливають з першого закону Ньютона, який узагальнює принцип інерції:

«Всяке тіло зберігає стан спокою або рівномірного прямолінійного руху до тих пір, поки вплив з боку інших тіл не змусить його змінити цей стан».

Поняття маси. Прагнення тіла зберігати стан спокою або рівномірного прямолінійного руху в механіці називають інертністю, а закон Ньютона - законом інерції. З проявом цього закону людина постійно стикається в повсякденному житті.

З досвіду відомо, що різні тіла при однаковому впливі з боку інших тіл неоднаково змінюють швидкість свого руху. Іншими словами, вони набувають різні прискорення. З цього випливає, що прискорення залежать не тільки від величини впливу, а й від властивостей самого тіла.

У фізиці всяка властивість тіл виражається певною величиною. Наприклад, властивість тіла займати частину простору виражається його об'ємом. Так і властивість тіла, яке називають інертністю, виражають його масою. Ця властивість не залежить ні від умов зовнішнього впливу, ні від характеру руху. Що б з тілом не відбувалося, де б воно не рухалося, маса його залишається однією і тією ж. Таким чином, маса - це фізична величина, яка поряд з такими величинами, як довжина, час і ін, входить до числа основних величин міжнародної системи одиниць (СІ).

Як еталон маси на міжнародному конгресі в 1889 році була прийнята маса спеціально виготовленого циліндра зі сплаву платини та іридію. Ця одиниця маси отримала назву кілограм - 1 кг. З достатньою для практики точністю можна вважати, що масою в 1 кг володіє 1 л чистої води при температурі 15 ° C.

Для опису згадуваного в першому законі Ньютона «впливу з боку інших тіл» в механіці вводять поняття сили і кажуть: на тіло діє сила.

Робоча модель дозволяє для конкретної статури людини (росту і маси) розрахувати положення його центру мас і моменти інерції для будь-якої пози тіла, що дуже важливо для аналізу побудови рухів.