Podobné dokumenty
Z K U Š E N O S T I Z E Z N A L E C K É P R A X E V E F O R E N Z N Í B I O M E C H A N I C E

Název: Kriminalistika

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: Inovace a individualizace výuky Autor: Mgr. Martin Fryauf Název materiálu: Kriminalistická

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

BIOMECHANIKA SPORTU ODRAZ

BIOMECHANIKA KINEMATIKA

Vliv neschváleného ochranného rámu na vozidle na zranění motocyklisty při dopravní nehodě

Kriminalistická identifikace Podstata:

BIOMECHANIKA. 2, Síly a statická rovnováha Vektory a skaláry. Studijní program, obor: Tělesná výchovy a sport Vyučující: PhDr. Martin Škopek, Ph.D.

T R A S O L O G I E. Pojem:

BIOMECHANIKA. 3,Geometrie lidského těla, těžiště, stabilita, moment síly

BIOMECHANIKA BIOMECHANIKA KOSTERNÍHO SUBSYSTÉMU

BIOMECHANIKA DYNAMIKA NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY, VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ SÍLY ČASOVÝ A DRÁHOVÝ ÚČINEK SÍLY

Sofistikovaná biomechanická diagnostika lidského pohybu

BEZPEČNOST DĚTSKÝCH CHODCŮ PŘI STŘETU S MOTOROVÝM VOZIDLEM

KINEMATIKA 13. VOLNÝ PÁD. Mgr. Jana Oslancová VY_32_INOVACE_F1r0213

Mechanoskopie. Pojem:

Předmět Kriminalisticko-technická činnost Kriminalistika VI. Trasologie

Určení hlavních geometrických, hmotnostních a tuhostních parametrů železničního vozu, přejezd vozu přes klíny

BIOMECHANIKA. 7, Disipativní síly I. (Statické veličiny, smyková třecí síla, nakloněná rovina, odporová síla)

1. Změřte momenty setrvačnosti kvádru vzhledem k hlavním osám setrvačnosti.

BIOMECHANIKA. 2, Síly, vektory a skaláry. Studijní program, obor: Tělesná výchovy a sport Vyučující: PhDr. Martin Škopek, Ph.D.

Obr. 9.1 Kontakt pohyblivé části s povrchem. Tomuto meznímu stavu za klidu odpovídá maximální síla, která se nezývá adhezní síla,. , = (9.

Zdroj (1) Zdroj (2) Zdroj (3)

Interdisciplinární charakter ergonomie. Dynamické tělesné rozměry. Konstrukce oděvů. Interdisciplinární charakter ergonomie Dynamické tělesné rozměry

2. Mechanika - kinematika

BIOMECHANIKA. Studijní program, obor: Tělesná výchovy a sport Vyučující: PhDr. Martin Škopek, Ph.D.

Fyzika 1 - rámcové příklady Kinematika a dynamika hmotného bodu, gravitační pole

Summer Workshop of Applied Mechanics. Vliv mechanického zatížení na vznik a vývoj osteoartrózy kyčelního kloubu

Pohyb tělesa po nakloněné rovině

R2.213 Tíhová síla působící na tělesa je mnohem větší než gravitační síla vzájemného přitahování těles.

Příloha 2. Informovaný souhlas účastníka výzkumu

"Fatální důsledky pohybové nedostatečnosti pro společnost" Václav Bunc LSM UK FTVS Praha

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: Inovace a individualizace výuky Autor: Mgr. Martin Fryauf Název materiálu: Mechanoskopie

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Dynamické chyby interpolace. Chyby při lineární a kruhové interpolaci.

Autor: Herodesová A.1, Kovařík D., Školitel: Dobiáš M., MUDr. Ústav soudního lékařství a medicínského práva FN Olomouc, LF UP v Olomouci

Dynamika. Dynamis = řecké slovo síla

Název: Plantogram. Autor: Mgr. Blanka Machová. Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy. Předmět, mezipředmětové vztahy: Biologie

FYZIKA I. Pohyb setrvačníku. Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. Doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. Mgr. Art.

Gravitace na vesmírné stanici. odstředivá síla

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: Inovace a individualizace výuky

Pohybová gramotnost a kvalitativní diagnostika pohybu. Václav Bunc FTVS UK Praha

KINEZIOLOGIE seminář. Martina Bernaciková

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ TĚŽIŠTĚ

Zadání programu z předmětu Dynamika I pro posluchače kombinovaného studia v Ostravě a Uherském Brodu vyučuje Ing. Zdeněk Poruba, Ph.D.

Veletrh nápadů učitelů fyziky. Gravitační katapult

Práce, energie a další mechanické veličiny

České vysoké učení technické v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: Inovace a individualizace výuky

EXPERIMENTÁLNÍ MECHANIKA 2 Přednáška 5 - Chyby a nejistoty měření. Jan Krystek

Didaktika plavecké techniky znak ve výuce plavání na FTVS UK

F - Mechanika tuhého tělesa

Policejní prezidium ČR Ředitelství služby dopravní policie

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ PRŮVODCE GB01-P03 MECHANIKA TUHÝCH TĚLES

Úvod do analytické mechaniky

České vysoké učení technické v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství

Dynamika tekutin popisuje kinematiku (pohyb částice v času a prostoru) a silové působení v tekutině.

3. Diskutujte výsledky měření z hlediska platnosti Biot-Savartova zákona.

pracovní list BIOMECHANIKA 1 Běhy do schodů Potřebné vybavení: stopky (na mobilu), kalkulačka

SOUDNĚ-LÉKAŘSKÁ PROHLÍDKA MÍSTA NÁLEZU MRTVÉHO TĚLA

Moment síly Statická rovnováha

Střet chodkyně se zpětným zrcátkem vozidla a jeho následky. Ing. Michal Belák Ing. Marek Semela, Ph.D. MUDr. Miroslav Ďatko, Ph.D.

Pohyby HB v některých význačných silových polích

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: Inovace a individualizace výuky

DIPLOMOVÁ PRÁCE OPTIMALIZACE MECHANICKÝCH

Sestavení pohybové rovnosti jednoduchého mechanismu pomocí Lagrangeových rovností druhého druhu

POHYBY V GRAVITAČNÍM POLI ZEMĚ POHYBY TĚLES V HOMOGENNÍM TÍHOVÉM POLI ZEMĚ

Tato brožura, byla vypracována jako součást bakalářské práce na téma Pohybová aktivita dětí v období dospívání. Je určená mladým dospívajícím lidem,

(XXIX.) Vyšetření vzpřímeného postoje

BEZSTYKOVÁ KOLEJ NA MOSTECH

Příloha č. 5 k nařízení vlády č. 361/2007 Sb. (Zapracovaná změna provedená NV č. 68/2010 Sb. a změna č. 93/2012 Sb.)

Dynamika vázaných soustav těles

Interakce stavebních konstrukcí

Fakulta tělesné výchovy a sportu

Pohyby tuhého tělesa Moment síly vzhledem k ose otáčení Skládání a rozkládání sil Dvojice sil, Těžiště, Rovnovážné polohy tělesa

Diplomová práce. Osnova hlavní body

Experimentální výzkum vlivu zesílení konstrukce valené klenby lepenou uhlíkovou výztuží

Ilustrační animace slon a pírko

Příklad 5.3. v 1. u 1 u 2. v 2

Nelineární problémy a MKP

Cvičební řád metodický list č. 5/VÝŠ 1

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora. Průřezová témata Poznámky. Téma Školní výstupy Učivo (pojmy) volné rovnoběžné promítání průmětna

Rychlost, zrychlení, tíhové zrychlení

KINEMATIKA HMOTNÉHO BODU. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník

TÉMATA PROJEKTŮ KME/PRJ3 VYPSANÁ PRO ZIMNÍ SEMESTR AK. R. 2016/17. Katedra mechaniky

EXPERIMENTÁLNÍ MECHANIKA 1. Jan Krystek

Národní výzkum dopravních nehod

Přehled činnosti na FSI VUT v Brně

Postup řešení úkolu: VII. ročník Kongresu nemocí z povolání

Řešení úloh 1. kola 60. ročníku fyzikální olympiády. Kategorie D Autor úloh: J. Jírů. = 30 s.

HODNOCENÍ ROZDÍLNÝCH REŽIMŮ PŘI PROCESU SPALOVÁNÍ

Odhalování a vyšetřování kybernetické kriminality

FYZIKA I. Gravitační pole. Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. Doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. Mgr. Art.

Obr.94. Tečná reakce T r musí být menší nebo rovna třecí síle F t

EXPERIMENTÁLNÍ METODY. Ing. Jiří Litoš, Ph.D.

SKLÁDÁNÍ KOSTEK Václav Piskač, Brno 2014

Mechanismy tupých poranění. doc. MUDr. Alexander Pilin, CSc.

Fyzika - Sekunda. experimentálně určí rychlost rovnoměrného pohybu a průměrnou rychlost nerovnoměrného pohybu

Mechanika tuhého tělesa

Transkript:

Forenzní biomechanika

Biomechanika je věda, která se zabývá mechanickou strukturou, chováním a vlastnostmi živých organismů a jejich částí a mechanickými interakcemi mezi nimi a vnějším prostředím. Biomechanika člověka je obor studující strukturu, vlastnosti chování člověka a jeho vzájemné biomechanické působení mezi pozorovanými jevy, tělesy či osobami na různé rozlišovací úrovni.

Forenzní biomechanika je vědní obor, který aplikuje biomechaniku a biomechanické metody na zkoumání kriminalistických stop s biomechanickým obsahem, které vznikly v důsledku pohybové činnosti člověka a které souvisí s vyšetřovanou událostí (informaci o svalově-kosterním aparátu pachatele nebo jeho pohybovém chování).

Vývoj forenzní biomechaniky: nejmladší forenzní věda Rozmach ve 2. pol. 20. století otec krimalistiky Luis Alphonse Bertillon: vztahy mezi rozměry lidského těla (výpočet tělesné výšky z délky bosé nohy je tabulka koeficientů, 1889)

Tři hlavní období vývoje: 1.etapa:(1889 1971) Pravěk biomechanických aplikací - okrajové využití v rámci trasologie 2.etapa: (1971 1994 ) vznik kriminalistické biomechaniky první aplikace biomechaniky v kriminalistice, forenzní vize na katedře anatomie, biomechaniky a antropomotoriky FTVS UK v Praze (prof. Karas) 3.etapa: (od 1994 do současnosti) vznik forenzní biomechaniky hlavní aplikace jsou biomechanika extrémního dynamického zatěžování organismu, biomechanika pádu z výšky a biomechanický obsah trasologických stop, na katedře kriminalistiky Policejní akademie ČR v Praze.

Tabulka rozložení případů řešených pomocí forenzní biomechaniky Problematika v období let 1994-2007 Biomechanika pádu z výšky posuzování zavinění cizí osobou, působení vnější síly 43 Extrémní dynamické zatěžování organismu zpravidla údery do hlavy, posuzování 24 otázky tolerance organismu, přežití, vzniku fraktur lebečních kostí Počet případů Pád ze stoje na zem, pád ze schodů posuzování průběhu pádu, možnost cizího zavinění, příčiny pádu Biomechanická analýza chůze identifikace osoby podle dynamického stereotypu chůze, stanovení geometrických charakteristik osob 15 4 Analýza střetného boje stanovení reakčních časů, možnosti silového působení, reálnost 4 obranných reakcí Dopravní nehody mechanické působení na účastníky dopravní nehody uvnitř vozidla a mechanické působení na sražené osoby. Bodnutí nožem silové působení při bodnutí, možnost účasti druhé osoby, stanovení síly na probodnutí kůže 3 2 Biomechanický obsah trasologických stop lokomoce - predikce tělesné výšky pachatele a 1 způsobu lokomoce podle zanechaných stop lokomoce Ostatní ojedinělé případy např. poranění osoby hozeným granátem, poranění vazů v koleni při rvačce, třesení hlavou dítěte, oběšení, smrtelné zranění při skoku do dálky. 4 Celkem 100

Směry zkoumání forenzní biomechaniky Posouzení biomechanického obsahu vybraných druhů kriminalistických stop Extrémní mechanické zatěžování organismu Biomechanické posouzení pádu oběti z výšky

Výpočet tělesné výšky z délky bosé nohy (Bertillon): dn = 8,6 ( vt + 0,05 ) 302 vt = 6,98 dn 0,1 vt = 7 dn dn délka nohy vt výška těla

Výpočet tělesné výšky z délky bosé nohy (STRAUS): tělesná výška = 2,6 x délka obuvi + 4,3 x šířka obuvi + 55 (v centimetrech) Odchylka +/- 4cm

Biomechanika pádů lidského těla Rozdělení pádů podle výšky: -pád ze stoje -pád z výšky -volný pád Rozdělení pádů podle toho, zda je tělo před vlastním pádem v klidu, nebo v pohybu: -pasivní pády -aktivní pády

Rozdělení pádů podle toho, zda tělo při pádu rotuje: -s rotací -bez rotace Rozdělení dopadů podle nálezu poškození těla: -primární dopad těla -sekundární dopad těla Od okamžiku opuštění podložky tělo nabývá: - vertikální polohu - horizontální polohu

Objektivní příčiny pádů nepozornost - zakopnutí, zachycení oděvu na hranici nebezpečné výšky, špatně zvolený kotevní bod, únava atd. jiné selhání - nepředpokládané přírodní jevy (vítr, náhlá námraza atd.), selhání techniky, materiálu, náhlé zdravotní problémy atd. způsob sebevraždy pád z budov, mostů a také pád do volných hloubek

Modely pro simulování pádů z výšky Experimentální výzkum pokusné osoby skáčou z věže do vody, simulované pády pomocí vhodných figurín, simulace pomocí PC programů Matematické modelování: 1.Tělo se při pádu chová jako otevřený kinematický řetězec. 2.Těžiště těla se při pádu pohybuje po parabole. 3.Z polohy vstoje do okamžiku ztráty kontaktu (zpravidla horizontální poloha) se tělo pohybuje po kružnici. 4.Na tělo působí jen ty síly, které vznikly v okamžiku odrazu. 5.Pád těla je z relativně malé výšky, a proto sílu odporu vzduchu lze zanedbat.

Hlavní determinanty před vznikem pádu, které předurčují typ pádu, jsou: bod odrazu, úhel odrazu, bod dopadu, výška pádu

Pád z výšky: Y - místo těžiště těla v okamžiku pádu X - místo dopadu těžiště těla OY = y - výška těžiště těla nad podložkou v okamžiku zahájení pádu OX = x - vzdálenost těžiště těla od svislice pádu v okamžiku dopadu těla Pak pro volný pád tuhého tělesa z výšky (y) platí vztah pro výpočet doby pádu (t): y = 1 gt 2 odtud lze odvodit pro dobu pádu vztah: t = 2y g Dopřednou horizontální složku rychlosti (v) těžiště tělesa lze vyjádřit jako: v = x 2 g 2y

Příklad: Př.: Kdybych vypadl z okna naše bytu, které je 5m vysoké a mé tělo by bylo nalezeno 3m od okraje domu, jaká by bylo moje dopředná rychlost a jak dlouho bych padal? y = 5m x = 3m

v = x g 2y g 9,81 v = x = 3 = 2,97 / 2y 2 5 [ m s ] t = 2 y g 2 y 2 5 t 01 g 9,81 = = = 1, [ s ]

Biomechanická analýza pádů umožňuje řešit následující otázky: Byl pád osoby spontánní, bez přiložených vnějších sil, tedy padala osoba bez cizího zavinění, bez vystrčení, případně bez vlastního odrazu? Byl naopak pád způsoben a dopad ovlivněn působením vnějších sil, tedy se osoba buď odrazila, nebo byla vystrčena? Lze přibližně vypočítat velikost přiložené vnější síly v okamžiku ztráty kontaktu? Odpovídá vzdálenost dopadu těla od svislice pravděpodobné výšce pádu? V případě, že se osoba odrazila, je možné orientačně vypočítat velikost vektoru rychlosti odrazu? Lze podle mechanismu pádu a dopadu usuzovat na sebevražedný skok, nebo nešťastnou náhodu, nebo úmyslné vystrčení druhou osobou?

Pro výpočet trajektorie těžiště je nezbytné získat následující informace: Měření vzdálenosti dopadu těla od svislice pádu - nejkratší vzdálenost, nejdelší vzdálenost. Poloha těla při dopadu - skrčená, vzpřímená. Tělesná výška a hmotnost těla. Úhel délkové osy těla (osa trupu) k základně budovy. Posouzení druhu poranění a intenzity při primárním a sekundárním pádu Odlet oděvních součástek, především obuvi a pokrývky hlavy - zda při pádu odlétly boty, kde byly nalezeny, kde se nalezla např. čepice atd. Výška předpokládaného pádu, tedy odkud oběť přibližně spadla, tj. například výška okna, parapetu atd.

Rozsah poškození těla a jednotlivých tkání je závislý na: rychlosti těla v okamžiku dopadu, kontaktní ploše těla a podložky v okamžiku dopadu, charakteru a tvaru dopadové plochy, úhlu dopadu a charakteru tkání, které byly při pádu poškozeny.

Síla úderu, která působí na tělo v okamžiku dopadu jako destrukční síla, je prioritně závislá na dopadové rychlosti hmotnosti těla čas destrukce, tedy ten časový okamžik, při kterém rychlost těla nabývá nulovou hodnotu.

Nezávisle na druhu pádu vznikají principiálně dva druhy poranění: místní (primární) - v místech bezprostředního kontaktu přiložených traumatizujících destrukčních sil v okamžiku dopadu těla na podložku. vzdálené (sekundární) - druhotná poranění vzdálená od míst primárních poranění.

Rychlost volného pádu: Na konci první sekundy - 9,81 ms - 1. Ve 12. sekundě - 65 ms - 1, tj. 216 km/h. Nejvyšší rychlosti u sportovců: v nízkých vrstvách atmosféry - 298 km/h v nejvyšších výškách - 988 km/h (274 ms - 1 ).

Řešení konkrétní situace

Biomechanická analýza chůze první aplikace se objevují od počátku devadesátých let identifikaci osoby podle dynamického stereotypu chůze Nevýhoda: změna podmínek (např. oblečení, světelné podmínky, úhel kamery nebo dokonce rychlost chůze) může způsobit více odchylek u jedné osoby než mezi dvěma rozdílnými osobami náročné na čas, skladování a analýzu mnoha dat.

Extrémní dynamické zatěžování organismu napadne oběť úderem pěstí, kamenem, kladivem, basebalovou pálkou nebo jiným pevným předmětem útok směrován na hlavu oběti posouzení odolnosti organismu, jeho snášenlivost na vnější zatížení zda napadená osoba zemřela ihned, nebo nějaký čas přežívala a teoreticky by bylo možné ji zachránit

Shrnutí forenzní biomechaniky

Biomechanika tupého poranění hlavy

Závěr: Forenzní biomechanika stojí svým předmětem zkoumání ve společném průniku biomechaniky a kriminalistiky. Nejpropracovanější oblast je výzkum trasologických stop, ovšem ostatní směry- biomechanika pádu z výšky, extrémní zatěžování organismu - vyžadují další výzkum.