Ако човек е изправен, то центърът на тежестта му се намира по средата на стъпалата му и в средата на двете стъпала. Ако такъв човек се повдигне на пръсти, то центърът на тежестта му отива на нивото на основата на палците на краката и пак е по средата между двете стъпала. Но забележете – когато човек се е изправил на пръсти, контактната площ на стъпалата му със земята е доста по-малка, отколкото когато е стъпил здраво на земята. Поради това, човек, който се е повдигнал на пръсти е по-лесно да бъде изваден от равновесие (центърът на тежестта по-лесно може да бъде изваден извън площта на контакт на стъпалата със земята).
Равновесие и условия за устойчивост на телата
Опорната площ на тялото се образува от опорните точки и повърхността заключена между тях. Тялото е в равновесие, когато вертикалната проекция на общия център на тежестта (ОЦТ) пресича опорната площ на човека. При издигане на ОЦТ, устойчивостта намалява и обратно. Степента на устойчивост се определя по геометричен, енергетичен и динамичен начини.
Опорна площ и височина на ОЦТ
Геометричният начин се характеризира с ъгъла на завъртане на тялото, необходим за да премине то от устойчиво в неустойчиво положение. Стойността се определя от формулата α = arctg S / h.
Енергетичният метод за оценка на устойчивостта се определя чрез работата, която трябва да се извърши за повдигането на ОЦТ до извеждане на тялото от равновесие. Конкретен пример е повдигането на тежка щанга нагоре, с което ОЦТ на спортиста и щангата може да достигне височина до равнището на главата и да предизвика изваждане от равновесие при излизане на проекцията на ОЦТ от опорната площ заключена между стъпалата на състезателя.
При динамичния метод устойчивостта се определя от съотношението на моментите на силите, стремящи се да запазят равновесието и тези, които събарят тялото. Конкретен пример е ротационното движение на скиора или сноубордиста при завой и възникване на центробежна сила с посока навън от кривата на завоя. Заради събарящия момент състезателят наклонява тялото си навътре в кривата на завоя и балансира чрез теглото и създадения въртящ момент с обратна посока. Резултантната (геометричната сума) от двете сили – центробежна и теглото трябва да преминава през опорната площ намираща между кантовете на ските или върху канта на сноуборда. От подобен характер на взаимодействие чрез събарящи моменти насочени противоположно е характерът на баланса при борба класически и свободен стил, джудо , самбо, единоборства за топката във футбола и др.
Информация от: sport-multimedia-dvd.eu
Като част от природата, човекът се подчинява на природните закони и дори е част от тях. Можем да се припознаем дори и в механичните закони, които ни заобикалят ежедневно без да ги забелязваме. 🙂
Теми и проекти по Физика 