Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Теоретическая механика и её приложения к решению задач биомеханики..pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
5.2 Mб
Скачать

8.3.1. Пример. Кинетический момент человека

Зная движение всех сегментов тела человека, определить его ки­ нетический момент относительно неподвижной оси, перепендикулярной сагиттальной плоскости. Рассмотреть движение сегментов тела в сагиттальной плоскости (плоская модель движения человека).

Решение. Мысленно разобьем тело человека на п сегментов.

В достаточно полных моделях принимают п = 14: голова, туловище

ипо паре плеч, предплечий, кистей, бедер, голеней, стоп. Иногда туловище разбивают даже на 3 части: нижний, средний и верхний отделы [11]. В простых моделях, но дающих неплохие результаты, например при ходьбе, оставляют 7 частей: туловище с головой и ру­ ками, по паре бедер, голеней и стоп.

Введем следующие обозначения: у, — координаты центров масс сегментов, Mt и J C{ — их массы и моменты инерции относи­ тельно осей, проходящих через центры масс сегментов перпендику­

лярно сагиттальной плоскости, со, — угловые скорости сегментов. Каждый сегмент совершает плоскопараллельное движение. Тогда, применяя для каждого сегмента формулу (8.24), получим кинетиче­ ский момент человека относительно любой неподвижной оси, пер­ пендикулярной сагиттальной плоскости:

K z

- у,*,) + Х У с ® ,.

(8.25)

/=1

 

i=i

 

Ниже приведены радиусы инерции сегментов тела человека р,

отнесенные к длине сегмента £ [11] (Jc, =

).

 

Сегмент:

Р/*(%)

 

 

плечо

33

 

 

предплечье

30

 

 

кисть

29

 

 

бедро

27

 

 

голень

28

 

 

стопа

26

 

 

Сведения о массах сегментов и положении их центров масс приведены в табл. 7.1. Практическое определение кинематики дви­ жения человека обсуждалось в примере 2.2.1.1.

8.4.Контрольные вопросы

1.Определить момент количества движения материальной точ­ ки относительно оси, параллельной вектору количества дви­ жения.

2.Две материальные точки с массами т{ и т2движутся по ок­ ружности радиусом R со скоростями Uj и о2. Определить ки­ нетический момент этой системы относительно оси симмет­ рии окружности, если с ее конца видно вращение точек про­ тив часовой стрелки.