Изучите иллюстрацию номер 142. Поясните, почему сокращение бицепса человека вызывает сгибание руки в локтевом суставе
Изучите иллюстрацию номер 142. Поясните, почему сокращение бицепса человека вызывает сгибание руки в локтевом суставе. Определите величину силы F, которой бицепс удерживает кости в точке А, если масса шара Р равна 100 Н, расстояние от точки вращения локтевого сустава до точки А1 равно 2,5 см, а расстояние до точки В, где действует сила Pшара на ладонь L, составляет 30 см. Не учитывайте массу руки.
Летучий_Пиранья 8
Для того чтобы понять, почему сокращение бицепса вызывает сгибание руки в локтевом суставе, необходимо рассмотреть структуру и функцию бицепса.Бицепс - это двуглавая мышца верхней части руки, состоящая из двух пучков, которые начинаются от плечевого сустава и закрепляются на кости предплечья. Один пучок бицепса соединен с костью на точке А, а другой - на точке В.
Когда бицепс сокращается, это вызывает смещение точки прикрепления кости к точке А в сторону точки В. Таким образом, силы, действующие на бицепс, создают момент вокруг точки вращения локтевого сустава.
В данной задаче также задана величина силы P, действующей на шар в точке В. Чтобы найти величину силы F, с которой бицепс удерживает кости в точке А, мы можем использовать принцип момента сил.
Момент силы можно вычислить, умножив величину силы на расстояние от точки приложения силы до точки вращения. В данной задаче, чтобы сохранить равновесие, момент силы P вокруг точки вращения (локтевого сустава) должен быть равен моменту силы F вокруг этой же точки.
Математически можно записать это следующим образом:
\[F \cdot 2.5 \, \text{см} = P \cdot 30 \, \text{см}\]
Учитывая что масса шара P составляет 100 Н (Ньютон), а ускорение свободного падения на Земле равно примерно 9.8 м/с\(^2\), мы можем использовать соотношение \[P = m \cdot g\], где m - масса шара, g - ускорение свободного падения.
\[P = 100 \, \text{Н} = 100 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 = 980 \, \text{Н}\]
Теперь мы можем решить уравнение:
\[F \cdot 2.5 \, \text{см} = 980 \, \text{Н} \cdot 30 \, \text{см}\]
Переведем все длины в метры, где 1 см = 0.01 м:
\[F \cdot 0.025 \, \text{м} = 980 \, \text{Н} \cdot 0.3 \, \text{м}\]
\[F \cdot 0.025 = 294 \, \text{Н} \cdot \text{м}\]
Теперь выразим F:
\[F = \frac{{294 \, \text{Н} \cdot \text{м}}}{{0.025 \, \text{м}}} = 11,760 \, \text{Н}\]
Таким образом, величина силы F, с которой бицепс удерживает кости в точке А, равна 11,760 Н.