(levers) العتلات او الروافع · ﺮﻤﻋ نادﺮﻣ ﻦﯿﺴﺣ...

مكتبة األستاذ الدكتور حسین مردان عمرwww.hussein-mardan.com

)levers(العتالت

تعريف العتالت او الروافعهي اجسام تعتمد على محور في توازنها او مقاومتها او سرعة ادائها وتصنف الى الحركـات

.وهي من مصطلحات علم السكون الدائرية الن لها انصاف اقطار

نقاط العتالتنقطة ةنقطة القوة والثالثة ثانينقطة المحور او المرتكز او االرتكاز وال ىللعتلة ثالثة نقاط االول

المقاومة ، البعد بين المركز والقوة يسمى ذراع القوة والبعد بين المركـز والمقاومـة يسـمى ذراع المقاومة

أنواعها

وفقا للمكاسب المتحققة منهاثالثة انواع صنفت العتالت الى )سمعلى طرفي الجالمحور في المنتصف وكل من القوة والمقاومة (عتلة من النوع االول )المقاومة في المنتصف وكل من المحور والقوة على طرفي الجسم(عتلة من النوع الثاني )وكل من المحور والمقاومة على طرفي الجسم المنتصفالقوة في (عتلة من النوع الثالث

http://www.hussein-mardan.com


فوائدها ان الفائدة من العتالت يمكن مالحظتها وفقا لما يأتي

تغيير االتجاه - .عندما يتحرك طرف من العتلة من النوع االول يرافقه حركة مماثلة في الطرف االخر

السرعةكسب -

عندما يتحرك طرف من العتلة من النوع االول يرافقه حركة مماثلة في الطـرف االخـر فان لنهايات العتلة السـرعة بشرط تساوي ابتعاد الطرفين عن المركزوفي الزمن نفسه و

ما اذا اختلف ابتعاد طرف عن المركز عن ابتعاد الطرف االخر فـان مـدى او ، انفسها وبذلك سنحصـل علـى الفائـدة كبر امن المحور او المركز سيكون البعيد قوس الطرف

للحركة واذا حدث ذلك في زمن معين فان المـدى أوسعاالولى وهي الحصول على مدى تمـت مناقشـتها مسألةمة الزاوية وهذه سيمتلك سرعة اكبر ، ويالحظ عدم تغير قي األكبر

الزاوية او السرعة المحيطية والسرعة واإلزاحةو المسافة الزاوية افي الحركات الدائرية الزاوية ، وتعد هذه ميزة العتلة من النوع االول



مثال

وولد حركة على الطرف االخر ) ثا ١(وبزمن ) م ١(بمقدار ) أ(تحرك جسم على الطرف .احسب السرعة على الطرف االخر) م٢(بمقدار

كسب القوة -

الفائدة الثانية من العتالت هو كسب القوة أي التغلب على مقاومة معينة بقوة اقل من مقدار ، لقد ناقشنا سابقا ان االتزان يتم بتسـاوي ابتعـاد نهايـات )االقتصاد في القوة(المقاومة القـوة مقدار ومة واذراع القوة يساوي ذراع المق( عن المركز مع تساوي كتلتها األطراف

تتزن أي ان الجهـد الموجـود ذلك فان العتلة ال، اما اذا اختلف ) المقاومةمقدار ساوي يعلى طرف معين يختلف عن الجهد الموجود على الطرف االخر ، فاذا كان ذراع القـوة

قل من الجهد الموجود على اكبر من ذراع المقاومة فان الجهد الموجود على طرف القوة ا



وهـذا هـو )ذراعها× المقاومة = ذراعها × القوة (طرف المقاومة وفقا لقانون الروافع المكسب الثاني ، وبما ان ذراع القوة اكبر من ذراع المقاومة وان المطلوب هـو تحريـك ف المقاومة فان المدى الكبير الموجود على طرف القوة اكبر من المدى الموجود على طر

المقاومة مما يعني التحرك بمدى كبير للحصول على مدى قليل أي ان كسب القـوة يولـد .خسارة في السرعة والعكس صحيح

مثال

ما مقدار القوة المطلوبة التزان عتلة من النوع االول اذا علمت ان الوزن الموضع علـى االخر يبتعد بمقـدار وان الطرف) متر ١(ويبتعد بمقدار ) نيوتن ٢٠(يساوي ) أ(الطرف

وما السرعة المطلوبة لالتزان اذا علمت ان الزاوية بين المركز وذراع الوزن او ) متر٢( )درجة ٤٥(المقاومة

التدريب بذراع المقاومة

في التدريب فان المقاومة تعد بمثابة الشدة ضمن مكونـات الحمـل ، فلـو افترضـنا ان فهل من الممكن االحتفاظ بالمقدار الرقمي للشدة مع نيوتن ٥٠٠التدريب يتم بشدة مقدارها

تغيير الشدة نفسها ؟ الجواب نعم ففي المثال ادناه يتم تغيير موقع او نقطة القوة او تقصـير × المقاومـة = ذراعهـا × القـوة (ذراع القوة مما يؤدي الى تغيير الشدة ووفقا لقـانون

الث أي ان ذراع القـوة اصـغر مـن ذراع وان العتلة المطلوبة هو من النوع الث) ذراعهايتطلب قوة اكبـر ولنحسـب نيوتن ٥٠٠مقداره وزنالمقاومة مما يعني ان التغلب على

.ذلك



٢× ٥٠٠= ١× القوة نيوتن الشدة الحقيقية وفقا لذراع المقاومة وبذلك يمكن اطالة ذراع القوة او ١٠٠٠= القوة

تقصيره مما يغير من شدة التدريب

مثال

احسب مقدار القوة المطلوبة لثبات عضلة ذات الرأسين العضدية عند مقاومتها لقـوة مقـدارها متر عن مفصل المرفق اذا علمت ان مدغم ٠.٣٥تبتعد بمقدار ) اهمل كتلة الذراع(نيوتن ٧٠

.متر عن مفصل المرفق وبزاوية قائمة مع عظم الساعد ٠.٠٣العضلة تبتعد بمقدار



ذراعها× المقاومة = ذراعها × القوة

ذراعها× المقاومة ــــــــــــ =القوة ذراع القوة

٠.٣٥× ٧٠ ــــــــــ =القوة ٠.٠٣

نيوتن ٨١٦.٧= القوة

نيوتن ؟ ٧٠هل صحيح ان الشدة كانت

تطبيقاتها على جسم االنسان

ورها على العظم نفسـه العتلة من النوع االول التوجد في جسم االنسان النها عتلة مح - ١ أي اليوجد عظم مثقوب من المنتصف

العتلة من النوع الثاني موجود فقط في عضالت القدم ويعتمد ذلك على موقع االتزان - ٢ان العظام عتالت من النـوع الثالـث أي معجميع العضالت في جسم االنسان تعمل - ٣

سرعةالوعتلة احركي المدى العتلة فهيذراع القوة فيها قصيرة

ففـي رمـي ورغم ذلك فمن الممكن تفسير بعض الظواهر بناءا على العتلة من النـوع االول المطرقة يمكن اعتبار القدم مركز العتلة والسلك مع الثقل مقاومة اما الجزء المتبقي للجسم بعـد

ويالحظ ان العزم المتولد على مفاصل القدم هي التي ستتأثر بـاي خلـل القدم تعد بمثابة القوةوالن العتالت تتعلق باالتزان فان الحركات التي تتطلب االتزان هي حركات يمكن ي االتزانف

، كما يمكن ايجاد مركز ثقل الجسم وفقا للعتلة من النوع االول ، تفسيرها وفقا لقوانين العتالت وتقديم اسباب االصابات



بعض استخدامات العتلة من النوع االول

في وصف االداء الحركيع االول العتلة من النوتستخدم



تبادل عمل العتالت

نجد في الصورة اعاله مركزين للعتلة وتتناوب كل من القوة والمقاومة على المركـزين ففـي المركز االول نجد انه يمثل عتلة من النوع االول اما المركز الثاني فنجد ان العتلة من النـوع

وة كبيرة للتغلب على المقاومة بسبب قصر ذراع القوةالثالث وتحتاج الى ق

كما تستخدم العتلة من النوع االول في ايجاد مركز ثقل الجسم او االجزاء



االبعاد النسبیة التزان اجزاء الجسموفقا للعدید من الدراسات على الجثث توصل العلماء في ھذا المجال الى موقع اتزان كل عظم من

ان وكل كتل ة مربوط ة بمجموع ة عظ ام ك الرأس والج ذع والك ف والق دم وأدن اه عظام جسم االنس جدول اتزان ھذه العظام

الكتلة النسبیة الجزء التسلسل )كغم(

البعد النسبي )سم(

٤٦,٦٠ ٧,٣٠٠ الرأس والرقبة ١ ٣٨,٠٠ ٥٠,٧٠٠ الجذع ٢ ٥١,٣٠ ٢,٦٠٠ عضد أیمن ٣ ٥١,٣٠ ٢,٦٠٠ عضد أیسر ٤ ٣٩,٠٠ ١,٦٠٠ ساعد أیمن ٥ ٣٩,٠٠ ١,٦٠٠ ساعد أیسر ٦ ١٨,٠٠ ٠,٧٠٠ ید یمنى ٧ ١٨,٠٠ ٠,٧٠٠ ید یسرى ٨ ٣٧,٢٠ ١٠,٣٠٠ فخذ أیمن ٩

٣٧,٢٠ ١٠,٣٠٠ فخذ أیسر ١٠ ٣٧,١٠ ٤,٣٠٠ ساق أیمن ١١ ٣٧,١٠ ٤,٣٠٠ ساق أیسر ١٢ ٤٤,٩٠ ١,٥٠٠ قدم یمنى ١٣ ٤٤,٩٠ ١,٥٠٠ قدم یسرى ١٤



مثال سم فمن این تتزن الفخذ ٤٤كغم واذا علمت ان طول فخذه ٧٥لالعب الذي كتلتھ جد كتلة فخذ ا

كغم فان النس بة والتناس ب ١٠٠بما ان الكتل المعروضة في الجدول اعال ھو مثال لشخص كتلتھ یؤدي الغرض المطلوب ووفقا لما یأتي

١٠,٣٠٠× ٧٥

ــــــــ = كتلة الفخذ ١٠٠,٠٠

بعة كیلوغرامات و سبعمائة وخمسة وعشرون غراماس ٧,٧٢٥= كتلة الفخذ

س م ف ان النس بة ١٠٠وبما ان االبعاد النس بیة المعروض ة ف ي الج دول ھ ي مث ال لالج زاء طولھ ا والتناسب یؤدي الغرض المطلوب ووفقا لما یأتي

٣٧,٢٠× ٤٤

ــــــــ = مسافة اتزان الفخذ ١٠٠

أي على بعد ستة عشرة سنتیمترا و س بعة وثالث ون ١٦,٣٧= مسافة اتزان الفخذ او مركز الفخذ سم ٤٤ملیمترا عن المفصل العلوي من اصل طول الفخذ

كما تم التوصل الى االوزان النسبية لهذه االجزاء ولهذه الحالة اصبح لكل جزء وزن وموفـع

اتومن خالل هذه المصطلحات يمكن ايجاد موقع اتزان جسم االنسان من الحركة ومن الثبمتوسـط ومن االمثلة اعاله یمكن ایجاد مركز كتل ة االنس ان وق د تب ین م ن الدراس ات الس ابقة ان

. للنساء% ٥٥,٤٤للرجال و % ٥٦,٨االرتفاع



:مثال تطبيقي عين مركز ثقل كتلة الجسم للشكل المرفق ؟



( ) جدول

الجزء التسلسل

الكتلة النسبية

الكتلة الحقيقية

البعد بيالنس

البعد االفقي

البعد العمودي


البعد × االفقي


البعد × العمودي

)سم( )سم( )سم( )سم( )سم( )كغم( )كغم(

٥٢.٧٤ ٢٤.٨٢ ٨.٥ ٤ ٤٦.٦ ٦.٢١ ٧.٣ الرأس والرقبة ١

٢٨٠.١ ١٦٣.٨ ٦.٥ ٣.٨ ٣٨ ٤٣.١ ٥٠.٧ الجذع ٢

١٤.٥٩ ٦.٦٣ ٦.٦ ٣ ٥١.٣ ٢.٢١ ٢.٦ عضد أيمن ٣

١٦.٥٨ ٩.٩٥ ٧.٥ ٤.٥ ٥١.٣ ٢.٢١ ٢.٦ عضد أيسر ٤

٨.٠٢ ٣.٢٦ ٥.٩ ٢.٤ ٣٩ ١.٣٦ ١.٦ ساعد أيمن ٥

١٠.٨٨ ٦.٨ ٨ ٥ ٣٩ ١.٣٦ ١.٦ ساعد أيسر ٦

٣.٢٧ ١.٢٥ ٥.٥ ٢.١ ١٨ ٠.٦ ٠.٧ يد يمنى ٧

٥.٢٤ ٣.٠٣ ٨.٨ ٥.١ ١٨ ٠.٦ ٠.٧ يد يسرى ٨

٣٥.٠٢ ٢١.٨٩ ٤ ٢.٥ ٣٧.٢ ٨.٧٦ ١٠.٣ فخذ أيمن ٩

٣٣.٢٧ ٣٩.٤ ٣.٨ ٤.٥ ٣٧.٢ ٨.٧٦ ١٠.٣ فخذ أيسر ١٠

١٢.٤٣ ٥.١٢ ٣.٤ ١.٤ ٣٧.١ ٣.٦٦ ٤.٣ ساق أيمن ١١

٧.٣١ ١٨.٦٤ ٢ ٥.١ ٣٧.١ ٣.٦٦ ٤.٣ ساق أيسر ١٢

٤.٥٩ ٠.٦٤ ٣.٦ ٠.٥ ٤٤.٩ ١.٢٨ ١.٥ قدم يمنى ١٣

٠.٨٩ ٧.١٤ ٠.٧ ٥.٦ ٤٤.٩ ١.٢٨ ١.٥ قدم يسرى ١٤

٤٨٤.٩ ٣١٢.٣ المجموع ٤.٨٥ ٣.١٢ ١٠٠المجموع بعد قسمتھا على

٣١٢.٣٢ ) =البعد االفقي × الوزن الحقيقي ( ايجاد مجموع * تقريباً ٣.١٢= ١٠٠/ ٣١٢.٣٢= استخراج نقطة البعد االفقي * ٤٨٤.٩٤ ) =البعد العمودي × الوزن الحقيقي ( ايجاد مجموع * تقريباً ٤.٨٤= ٤٨٤.٩٤/١٠٠= استخراج نقطة البعد العمودي * . نقطة التقاء البعدين االفقي والعمودي يمثل مركز ثقل كتلة الجسم *



لكي تكون الحركة صحيحة وتتفادى االصابة في رفع االثقال عليك ان تضع االقـراص مـع .الشفت قريبا على جسمك



العزمالمسلطة أي ان القـوة القوة ومقدار ابتعاد مسافة بب يعني العزم الجهد المتولد على المحور بس

في ذراعها يعني عزم القوة وكذلك يقال للمقاومة

درجة بين نقطة اندغامها والعظم ٩٠العضلة تكون في اقصى شد عندما تكون الزاوية :اسباب مهمةوذلك لثالثة

بها تبقى مثلمـا مما يعني ان اية قيمة تضرب في جي ١درجة هو ٩٠ان جيب الزاوية - ١ درجة اذ تقل قيمها ٩٠هي بعكس الزوايا اقل او اكبر من

٩٠درجة تكون عمودية في حين ان اية زاوية اقـل مـن ٩٠ان المركبة في الزاوية - ٢ درجة او اكبر تتحلل الى مركبتين مما تضعف المركبة العمودية المطلوبة لالتزان

رفعنـا ااذدرجة امـا ٩٠انت الزاوية اذا كان ذراع القوة تكون في اقصى امتداد لها - ٣ افة بين القوة والمركزسالذراع او خفضناها تغيرت قيمة االمتداد العمودي للم

مثال

احسب العزم المتولد على مفصل المرفق اذا علمت ان الشـد الموجـود علـى العضـلة ذات درجة وان نقطة ٥٨نيوتن وبزاوية مائلة مع عظم الساعد بمقدار ٣٧٠الرأسين العضدية تقدر

متر عن مفصل المرفق ٠.٠٤القوة تبتعد بمقدار



جيب الزاوية× القوة العضلية = القوة العمودية ذراعها× القوة العمودية = العزم

عندما تكون الزاوية قائمة فأن القوة العضلية تساوي القوة العمودية

درجة ٩٠جيب × ٣٧٠= القوة العمودية =١× ٣٧٠ =٣٧٠

والقوة العضلية اقل او اكبـر فـان القـوة ) جسم الرافعة(اما عندما تكون الزاوية بين العظم العمودية اقل من القوة العضلية

درجة ٥٨جيب × ٣٧٠= القوة العمودية =٠.٧٩× ٣٧٠ =٢٩٢.٣

٠.٠٤× ٢٩٢.٣= العزم نيوتن لكل متر العزم المتولد على مفصل المرفق ١١.٦٩٢= العزم


(levers) العتلات او الروافع · ﺮﻤﻋ نادﺮﻣ ﻦﯿﺴﺣ...

Documents