Обща и диференциална биомеханика, Динамични характеристики на движението
Към предварително разгледаните кинематични мерки за промени в движението (скорост и ускорение) добаветеXia динамични мерки за промяна на движението (импулс и ъглов импулс). Заедно с мерките за действие на силите, те отразяват връзката на силите и движението. Изучаване на тяхната помощда се разберат физическите основи на двигателните действия на човека.
Динамика (от гръцки dynamikós - силен, от dýnamis - сила), раздел от механика, посветен на изучаването на движението на материалните тела под действието на приложени към тях сили. Динамиката се основава на трите закона на И. Нютон, от които като следствие получаваме всички уравнения и теореми, необходими за решаване на задачи на динамиката. Всички движения на човек и тела, движени от него под въздействието на сили, се променят по величина и посока на скоростта. За да се разкрие механизмът на движенията (причините за тяхното възникване и ходът на тяхната промяна), се изследват динамичните характеристики. Те включват инерционни характеристики (характеристики на самите движещи се тела), сила (характеристики на взаимодействието на телата) и енергия (състояния и промени в работоспособността, биомеханични системи).
Инерционни характеристики разкриват особеностите на човешкото тяло и телата, движени от него при взаимодействията им. Поддържането и промяната на скоростта зависи от инерционните характеристики.
Всички физически тела имат свойството на инерция (или инерция), което се проявява в запазването на движението, както и в характеристиките на неговото изменение под действието на сили.
Концепцията за инерцията е разкрита в първия закон на Нютон: „Всяко тяло поддържа своето състояние на покой или равномерно и праволинейно движение, докато външните приложени сили не го принудят да промени това състояние“.
Тегло - това е мярка за инерцията на тялото по време на движение напред. Измерва се чрез съотношението на приложената сила към ускорението, което причинява. Маса (m) е количеството вещество (в килограми), съдържащо се в тялото или отделната връзка.
Телесната маса характеризира как точно приложената сила може да промени движението на тялото. Същата сила ще предизвика повече ускорение в тяло с по-малка маса, отколкото в тяло с по-голяма маса.
Телесно тегло - това е силата, с която тялото, поради привличането си към Земята, действа върху хоризонталната опора.
Момент на инерция - това е мярка за инерцията на тялото по време на въртеливо движение. Моментът на инерция на тялото около оста е равен на сумата от произведенията на масите на всички негови частици на квадратите на техните разстояния от дадена ос на въртене.
Следователно е ясно, че моментът на инерция на едно тяло е по-голям, когато частиците му са по-далеч от оста на въртене, което означава, че ъгловото ускорение на тялото под действието на същия момент на сила е по-малко; ако частиците са по-близо до оста, тогава ъгловото ускорение е по-голямо и моментът на инерция е по-малък. Това означава, че ако тялото се доближи до оста, е по-лесно да се предизвика ъглово ускорение, по-лесно е да се ускори тялото в ротация и е по-лесно да се спре. Това се използва при движение около оста.
Характеристики на мощността. Известно е, че движението на тялото може да се случи както под действието на движеща сила, приложена към него, така и без движеща сила (по инерция), когато се прилага само спирачна сила. Движещите сили не винаги се прилагат; няма движение без спирачни сили. Промяната в движенията става под въздействието на сили. Силата не е причината за движението, а причината за промяната в движението; характеристиките на мощността разкриват връзката между действието на силата и промяната в движението.
Мощност Е мярка за механичното въздействие на едно тяло върху друго в даден момент. Числово се определя от произведението на телесната маса и нейното ускорение, причинено от дадена сила.
Най-често те говорят за силата и резултата от нейното действие, но това се отнася само за най-простото движение на тялото напред. При движенията на човек като система от тела, при които всички движения на части от тялото са ротационни, промяната в ротационното движение зависи не от силата, а от момента на сила.
Момент на властта - това е мярка за въртящото се действие на сила върху тяло. Определя се от произведението на силата върху нейното рамо.