egyensÚly, ÁllÁsbiztonsÁg

EGYENSÚLY, ÁLLÁSBIZTONSÁG

Közömbös

Behatárolt bizonytalan

Bizonytalan - Instabil (labilis)

Egyensúlyi helyzetek

Biztos - Stabil (labilis)

Közömbös

Forgáspont

Súlypont

Forgáspont Súlypont

h

h1

m g h1 > m g h

m g h1

m g h

A testek mindig a legkisebb helyzeti energia tartalomra törekednek

Biztos - Stabil

Forgáspont

Súlyponth

mgh

h1

h1 > h

mgh1 > mgh

Biztos - Stabil

Forgáspont

Súlypont

Bizonytalanná válik a test egyensúlyi helyzete, ha támaszkodási felület kicsi és nem a legkisebb helyzeti energia helyzetben van, illetve, ha súlypont a forgáspont felett helyezkedik el.

Bizonytalan – Instabil - Labilis

Közömbös Biztonytalan Biztos

Behatároltan bizonytalan – Metastabil

1. Metastabil

2. Instabil

3. Stabil

Az egyensúlyi helyzeteket meghatározó tényezők

A forgáspont és a súlypont egymáshoz viszonyított helyzete

A súlyvonal és talapzat (alap) által bezárt szög

Az alap (állásalap) területének nagysága

A test és az alap alakja

A test súlypontjának helyzeti energiája a forgásponthoz viszonyítva

Ízületi stabilitás

Csípőízület (gömbízület)acetabulum

Glenohumerális ízület

MedialLateral

convex

concave

Térd ízület

Térd stabilitás

Menisci and capsule

concave

r = 80 mm

convex

r = 70 mm

Medial Lateral

Tibia condylus alakja

TranszlációMedial Lateral

Transzlációs mozgása a meniszkuszoknak

FlexionExtension

MM L L

12 mm6 mm

Állásbiztonság

Az egyensúlyi helyzet megbontása a mozgás alapvető feltétele

A nehézségi erő (G) és a kényszererő (-K) hatásvonalának helyzete

M = (G2 k2) / (G1 k1)

állásnyomaték= G2 k2

billentőnyomaték = G1 k1

Az állásnyomaték és a billentőnyomaték egymáshoz viszonyított aránya

Minél nagyobb az arányszám, annál nagyobb az állásbiztonság

h1

A billenési szög nagysága

mgh1 < mgh2

F2

E1 < E2

h2

h1 < h2

β

α<β

A billentőerő támadáspont helyének és az alátámasztási felület viszonya

G1

G2

G’1

G’2

G1

G2

Az egyensúlyozó képesség mérése

Stabilometria

(pl Romberg-teszt)

Poszturográfia

Súlypont

Nyomásközéppont

A testlengés mérése

Statikus stabilometria

A TESTEK EGYENSÚLYI HELYZETE VÍZBEN

A testre ható erők folyadékban

h

Hidrosztatikai nyomás

p = h g

A hidrosztatikai nyomás értéke a tartóedény alakjától független: a folyadékoszlop magasságával (h) és

sűrűségével egyenesen arányos

A testre ható erők

Fo Fo

F1

F2

h1

h2

F2 = A h2 g

F1 = A h1 g

h1 < h2

Fe = A (h2 – h1) g

Fe = F2 – F1

A testre ható eredő erő (Fe) a hidrosztatikai nyomóerő

A felhajtóerő a folyadékba merített test által kiszorított folyadék súlyával egyenlő

Felhajtóerő

Fo Fo

F1

F2

h1

h2

Hidrosztatikai nyomóerő (Fe) = felhajtóerő (Ff)

h2 – h1 = H

A H = Vtest

Fe = - A H g = -Vtest g

Arkhimédész törvénye

Ff = -Vtest g = -Vtest m/Vfoly g = - mg =-Gfoly

H

Ha = Vtest = V foly

( a test teljesen elmerül)

Közömbös Stabil Instabil - Labilis

Felhajtóerő homogén és nem homogén anyageloszlású test esetén

Súlypont (SP)

Felhajtóerő központ (FK)

FK

SP FK

SP

stabil

labilis

MSP = SP d

Manőverek az egyensúlyi helyzet megtartására

A levegőben a forgások a súlypont körül játszódnak le

A vízben a forgások a felhajtóerő központja körül játszódnak le