background image

ĆWICZENIE 16 

ELEMENTY BIOMECHANIKI 

 

I. Dźwignie: 
Dwustronna: 

• 

Wybierz  3  ciężarki  i  wyznacz  ich  łączny  ciężar  F

L

 

za  pomocą  dynamometru  a 

następnie zawieś je w jednym miejscu na dźwigni po lewej stronie, w odległości r

L

 

• 

Korzystając  z  pozostałych  ciężarków  sprowadź  dźwignię  do  równowagi 

zawieszając je w dwóch różnych miejscach po prawej stronie. W obu przypadkach 

zmierz wpisz na kontrolkę odległości od osi obrotu r

p1

 i r

p2

 

oraz ciężary F

P1

 i F

P2

 . 

• 

Narysuj wektory działających sił zachowując proporcje długości.   

• 

Oblicz ich momenty działających sił. Zaznacz na rysunku ich zwroty.  

      Przyjmij oznaczenia           -  

za tablicę,             - przed tablicę. 

Określ warunki równowagi sił. 

Jednostronna: 

• 

Zawieś 6 ciężarków na dynamometrze i zmierz ich ciężar F

C

. Następnie zawieś je 

na końcu dźwigni i zmierz ramię siły r

C

. Za pomocą dynamometru sprowadź układ 

do równowagi. Zmierz wskazanie dynamometru F

D

 

i jego odległość od osi obrotu.  

• 

Narysuj wektory działających sił zachowując proporcje długości.   

• 

Oblicz ich 

momenty działających sił. Zaznacz na rysunku ich zwroty.  

     

Określ warunki równowagi sił. 

 

II. Prawo Archimedesa.  

• 

Zmierz  dynamometrem  ciężar  dwóch  odważników.  Zawieś  po  dwa  ciężarki  z 

każdej  strony  dźwigni  (powinna  być  w  równowadze).  Nalej  wody  do  kubka a 

następnie  podstaw  go  pod  dźwignię  tak,  aby  zanurzyć  jeden  z  obciążników  w 

wodzie.  Następnie  dowieszając  odpowiednio  ciężarek  sprowadź  układ  do 

równowagi. Wpisz wartości ciężarów i ich odległości od osi obrotu. 

     

Napisz równanie opisujące układ w równowadze. Wyznacz siłę wyporu W

 

III

. Analiza sił utrzymujących przedramię w poziomie. 

a) 

Zmierz długość przedramienia L (od kości łokciowej do środka dłoni). 

Wiedząc, że przedramię stanowi 1,82% ciężaru ciała, a jego środek ciężkości leży 

w odległości 0,42 L od osi obrotu, proszę obliczyć ciężar przedramienia  F

P 

oraz 

położenie jego środka ciężkości L

X

Napisz układ równań uwzględniający siły i momenty sił utrzymujące przedramię w 

pozycji  poziomej.  Przyjmując,  że  ramię  r

T

 

działania  siły  mięśnia  T  jest w 

przyb

liżeniu  równe  5cm  obliczyć  siły:  naprężenia  mięśnia  T

1

  oraz reakcji stawu 

łokciowego E

1

 
b) 

Zegnij  przedramię  tak  aby  stanowiło  kąt  prosty  z  ramieniem.  Na  dłoni  umieść 
przedmiot np. pojemnik z odczynnikiem (jego masa wynosi o masie 1,1kg). Zapisz 

jego ciężar F

C.

 

Ponownie napisz układ równań opisujący działające na przedramię 

siły  i  oblicz  T

 

  i  E

 

 

po  dołożeniu  obciążenia.  Porównaj  te  siły  z  obliczonymi 

wcześniej. 

 

c)  Zapisz jaką rolę pełni temblak, oraz narysuj model przedramienia z zaznaczoną siłą    
    dzi

ałania temblaka F

T

.   

 


Document Outline