Рассуждение о морфомеханике. 5.1.2 Некоторые понятия механики

  

5.1.2 Некоторые понятия механики

Механика есть наука о движении в пространстве и о силах, вызывающих это движение.* Кинематика – раздел механики, в котором с геометрической точки зрения изучается пространственно-временные свойства движения различных объектов (Голубев Ю.Ф., 1992). Статика – раздел теоретической механики, где рассматривают свойства сил, приложенных к точкам твердого тела и условия их равновесия. Динамика изучает механические движения материальных объектов в зависимости от сил, то есть действия на объекты других объектов (Никитин Н.Н., 1990). С позиций разделов механики - кинематики, динамики и статики, уместно рассматривать и ОДС человека. Механические явления в живых системах ничем не отличаются от таковых в неживых объектах.

Подвижное соединение двух соприкасающихся тел именуют кинематической парой, а образующие ее тела – называют звеньями. Совокупность звеньев, соединенных кинематическими парами, определяются как кинематическая цепь. Различают открытые и замкнутые кинематические цепи. Замкнутые цепи, в отличие от открытых, образуют замкнутый контур (Великсон В.М., 1980). Звеньями в ОДА являются, прежде всего, кости. Строго говоря, кинематические пары образуют только кости, соединенные подвижными сочленениями. В суставах кости контактируют между собой непосредственно, точнее своими гиалиновыми поверхностями. В синдесмозах, синхондрозах и синмиозах между костями расположен третий элемент – хрящевой диск, связка или мышца. Несмотря на это, практически во всех работах промежуточные элементы кинематической пары не учитывается, что существенно упрощает модель. По всей видимости, особенности соединения звеньев в ОДА послужило поводом для создания и применения в практике термина –«биокинематическая цепь» (Великсон В.М., 1980; Филатов В.И., Великсон В.М., 1980). Думается, что применение его избыточно. С нашей точки зрения, под термином «биокинематическая цепь» в специальной литературе подразумевается, что понятие относиться к живой системе. Это подчеркивается добавлением приставки «био-». Однако, образуемый с ее помощью термин вносит некоторую неопределенность в повествование. Он как бы указывает, что механические явления в живых организмах отличаются от таковых в неживых объектах, а это не соответствует действительности. Механическое движение живых существ и его описание принципиально ничем не отличается от движения неживых объектов. Шарнир в механике и сустав человека зачастую не имеют кардинальных отличий. Форма соединенных костей и их внутренне устройство также не может придавать системе некие исключительные качества. Эти замечания имеют достаточно важное следствие – подход к рассмотрению механических движений живой системы, человека в частности, должен быть строго с позиций физики. Раскрашивание понятий здесь ни к чему, чем точнее, строже критерии к используемым терминам, тем более ясные результаты возможно получить. Поэтому введение новых терминов, подобно упомянутому выше, не отвечает критерию научности. Мы не будем их использовать и сами, исключая случаи, когда идет цитирование источника.

Число степеней свободы кинематической цепи зависит от числа подвижных звеньев, суммы степеней свободы каждой из кинематических пар. Кинематические пары различаются по характеру их соприкосновения. В высших кинематических парах контакт происходит по линии или точкам, в низших – по поверхностям. Форма соприкасающихся поверхностей звеньев и число условий связи, также отличает одну кинематическую пару от другой. При наличии зависимости кинематической пары от времени ее именуют реономной, без таковой - склерономной. Выделяют также голономные и неголономные связи. В голономных, кинематические условия связи имеют вид конечных элементов, в неголономных, связи представимы лишь в виде соотношений между дифференциалами от координат (Великсон В.М., 1980).

Любому телу присуще определенное число степеней свободы, их число возможно от нуля до шести. Степени свободы представляют собой меру многообразия направлений подвижности (Бернштейн Н.А., 1966). Максимальное число степеней свободы имеют тела, находящиеся в жидкой или газовой среде и не контактирующие с другими телами. Минимальное число степеней свободы имеет жестко закрепленный объект. Направления подвижности задаются независимыми координатами. Существует три линейные и три угловые координаты, определяющие положение тела в пространстве. Твердое тело называют свободным, если на его перемещение не наложены никакие ограничения (Чертов А.Г., 1997).

Перемещение объекта может быть охарактеризовано двумя основными видами движений – поступательным и вращательным. При поступательном движении прямая, соединяющая точки тела в процессе движения остается параллельной своему первичному направлению. При вращательном движении осуществляются угловые перемещения точек объекта (Великсон В.М., 1980).

«Тело, перемещениям которого в пространстве препятствуют какие-нибудь другие, скрепленные или соприкасающиеся с ним, тела, называется несвободным. Все то, что ограничивает перемещения данного тела в пространстве, называют связью». Тело, стремясь осуществить перемещение, которому препятствует связь, действует на нее с некой силой – силой давления на связь. Сила равная ей по модулю, с которой эта связь сама действует на тело, препятствуя его смещению, называют силой реакции связи. Ее направление всегда противоположно тому, куда связь не позволяет перемещаться телу (Тарг С.М., 1998).

---

* Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия, 2000 (электронная версия).

««назад || СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ || вперед»»

                                                                     

Автор:

Архипов С.В. – С.В. Архипов-Балтийский является псевдонимом, который использовался до начала 2006 года с целью более точной дифференцировки на научном поле.

Цитирование:

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Примечания:

Первая крупная публикация автора, посвященная морфомеханике живых систем, биомеханике пояса нижних конечностей и связки головки бедра, ligamentum capitis femoris (LCF).

Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Биомеханика и морфомеханика