Těžiště těla Dílčí těžiště segmentů Stabilita a labilita. PhDr. Eva Tlapáková, CSc. Pracovní verze rok 2010 ZKRÁCENÁ VERZE

Transkript

1 Těžiště těla Dílčí těžiště segmentů Stabilita a labilita PhDr. Eva Tlapáková, CSc. Pracovní verze rok 2010 ZKRÁCENÁ VERZE

2 těžiště segmentů těla prosím rozlišujte pojmy: ruka x paže noha x dolní končetina

3 těžiště segmentů těla - numericky Orientační vyjádření: bérec, ruka, noha a trup mají těžiště ve 4/10 celkové délky, nadloktí, předloktí a stehno ve 4/9, hlava s krkem (uvažuje se jako jeden segment) v 1/2 celkové délky, měřeno od proximálního konce segmentu (tj. blíže středu těla). Přesnější vyjádření: ruka 39:61 %, předloktí 43:57 %, nadloktí 44:56 %, hlava + krk 50:50 %, trup 42:58% (měřeno od ramenního kloubu), stehno 43:57%, bérec 41:59 % celkové délky segmentu, měřeno od proximálního konce. Těžiště nohy leží v těžišti trojúhelníku, který je vymezen krajními body chodidla a středem hlezenního kloubu.

4 Výpočet souřadnic celkového těžiště těla - rovinná situace zadání 2. seminárního úkolu: Nakresli sebe ve zvolené rovnovážné poloze v měřítku 1:10. Pro vlastní antropometrická data vypočti a do obrázku zakresli celkové těžiště těla

5 Vstupní data (=musím znát): hmotnosti segmentů x a y souřadnice těžišť všech segmentů těla (max. počet segmentů = 14, trup uvažujeme jako celek Výstup = výsledek: Spočítat a zakreslit do obrázku x a y souřadnice celkového těžiště těla

6 Postup:výběr vhodné rovnovážné polohy - video, foto apod.

7 Zakreslit souřadnice těžišť segmentů

8 Spočítat podle vzorců T x i i x i. m m i i T y i i y i. m m i i

9 Hmotnost segmentu (kg) relativní vzdál.těžiště segmentu od prox. konce délka segmentu (cm) vzdál.těžiště segmentu od prox. konce (cm) X-ová souřadnice segmentu Y-vá souřadnice segmentu Zadej hmotnost(kg): Zadej výšku(cm): excelovská tabulka Program pro výpočet souřadnic celkového těžiště soustavy Příjmení: Upozornění: Vyplňte prosím jen zelené buňky, ostatní jsou zamčené a nelze jejich obsah měnit Segment Hlava 0,50 doplň m,v doplň m,v Nadloktí-levé 0,44 doplň m,v doplň m,v Nadloktí-pravé 0,44 doplň m,v doplň m,v Předloktí-levé 0,44 doplň m,v doplň m,v Předloktí-pravé 0,44 součet výše doplň uvedených m,v doplň m,v buněk provede počítač Ruka-levá 0,40 doplň m,v doplň m,v výpočet souřadnic sám Ruka-pravá 0,40 doplň m,v doplň m,v provede počítač Trup 0,40 sám doplň m,v doplň m,v Stehno-levé 0,44 doplň m,v doplň m,v Stehno-pravé 0,44 doplň m,v doplň m,v Bérec-levý 0,40 doplň m,v doplň m,v Bérec-pravý 0,40 doplň m,v doplň m,v Noha-levá 0,40 doplň m,v doplň m,v Noha-pravá 0,40 doplň m,v doplň m,v Celková m(kg) S 0,000 0,000 X-souřadnice celkového těžiště je: Y-souřadnice celkového těžiště je: Zadej vzorec pro jeden segment Správnost vzorce (jen kontrola výpočtů, nikoliv vložených hodnot!) x i m i y i m i

10 Zakreslit souřadnice celkového těžiště těla do obrázku

11 Význam pojmu těžiště Těžiště = myšlený bod, do kterého umisťujeme tíhovou sílu Střed hmotnosti těla Jeho použití má význam, pokud sledujeme pohyb tělesa či soustavy a můžeme zanedbat rozměry Poloha celkového těžiště (soustavy, tedy např. i člověka) závisí na uspořádání segmentů

12 Kde se nachází celkové těžiště těla? Ženy mají širší pánev těžiště o něco níže než muži Těžiště kulturisty se posouvá směrem k větším hmotnostem (hrudník, paže), bude výše než u ženy vlevo Teenager: větší chodidla větší stabilita Dítě má relativně větší hlavu (v porovnání s trupem a končetinami) těžiště má poměrně vysoko, hůře se mu udržuje stabilita

13 Obecné zásady pro stanovení celkového těžiště Celkové těžiště se může nacházet mimo tělo při nestejném rozložení hmot je těžiště na straně větší hmoty u lidského těla závisí jeho umístění na okamžité poloze těla

14 Nejčastější chyba studentů Hmotný bod těžiště není statický pojem Tvrzení, že celkové těžiště těla se nachází v malé pánvi platí jen pro anatomický postoj člověka (stoj spatný, připažit, dlaně vpřed) Pro všechny ostatní situace je výše uvedené tvrzení nesprávné

15 Význam pojmu těžiště: těžiště a labilita/stabilita STABILITA je schopnost soustavy - systému při působení podnětu se ustálit v rovnovážném stavu ( v mezích stability) a po odeznění podnětu se vrátit do původního, výchozího stavu v mechanické variantě má svoji formu statickou a dynamickou

16 U nehybných předmětů musí svislá těžnice=tížnice procházet místem opory Stabilita v přírodě

17 Stabilita v přírodě Celkové těžiště tělesa se musí nacházet nad místem opory Árbol de Piedra - Bolivia

18 Problém stability a lability - Stabilní soustava převzato z prezentace MUDr. J. Otáhala, PhD. Jako stabilní soustavu si můžeme představit kyvadlo hodin (ve zjednodušení cvičence ve visu na hrazdě) nebo kuličku v misce

19 Problém stability a lability - labilní soustava převzato z prezentace MUDr. J. Otáhala, PhD. Jako labilní soustavu si na rozdíl od předešlého příkladu můžeme představit kuličku na balónu nebo jako inverzní (obrácené) kyvadlo.

20 Homo erectus převzato z prezentace MUDr. J. Otáhala, PhD. Jak můžete vidět, je tento případ inverzního kyvadla velice podobný nám, respektive stoji člověka. V anglické literatuře se používá termín: Equilibrium (balance) of vertical posture či nesprávně pouze Stability of posture. Zde asi nastala ta chyba, jedná se o rovnováhu nikoliv stabilitu stoje, protože pokud člověk přestane stabilizovat labilní stoj padá na podlahu do polohy stabilní!

21 Těžiště a labilita zjednodušený pohled (podle Newtonovské mechaniky) Velikost stability postoje vyjádříme množstvím práce, kterou musíme vykonat k vychýlení člověka ze stávající rovnovážné polohy

22 Velikost stability posuzujeme podle práce potřebné na vychýlení z rovnovážné polohy (jakmile se tížnice dostane mimo plochu opory, dojde k vychýlení z rovnovážné polohy)

23

24 Stabilita rovnovážné polohy závisí současně na: a) Velikosti podstavy (plochy opory) b) Výšce těžiště nad podložkou Vztah obou těchto faktorů vystihuje tzv. úhel stability alfa: čím větší, tím stabilnější je daná rovnovážná poloha)

25 Podmínka rovnováhy: svislá těžnice (celkového těžiště soustavy) musí procházet místem opory Je-li plocha opory malá, je to úkol náročný na koordinaci, popř. i sílu

26 Newtonovská teorie statické rovnováhy převzato z prezentace MUDr. J. Otáhala, PhD. Není pro interpretaci stability vzpřímeného stoje příliš vyhovující Stabilitní kriteria pracují pouze s průmětem těžiště vzhledem ke klopným hranám neuvažuje možnost pohybů (=stabilizace) v kloubech

27 převzato z prezentace MUDr. J. Otáhala, PhD. pohyb každého kloubu zajišťují minimálně dva svaly = dvě pružinky

28 Ilustrace pojmu těžiště

29 Pohybový cíl = maximální plynulost, minimální změny trajektorie těžiště