Ответ:

1. Основні особливості опорно-рухового апарату людини та його відмінності від звичайних механізмів

- Кістки, м'язи та зв'язки є живими тканинами, здатними до росту, регенерації та адаптації під навантаженням. Це відрізняє їх від механічних матеріалів, які не можуть самостійно відновлюватись.

- Людський організм здатний адаптуватись до різних умов, збільшуючи або зменшуючи масу м'язів та міцність кісток відповідно до рівня фізичної активності.

- Всі елементи опорно-рухового апарату тісно взаємодіють між собою, забезпечуючи координацію і ефективність рухів. У звичайних механізмах взаємодія компонентів здебільшого механічна та не настільки інтегрована.

- Людський організм оптимізує використання енергії, зменшуючи її витрати під час руху завдяки біомеханічним процесам, таким як еластичне відновлення енергії в сухожиллях.

2. Механічні властивості суглобів та максимально припустиме навантаження

Рухливість - забезпечують різні типи рухів (згинання, розгинання, обертання тощо).

Амортизація - хрящі та синовіальна рідина зменшують тертя та поглинають удари.

Стабільність - забезпечується зв'язками та сухожиллями, що обмежують надмірний рух.

Максимально припустиме навантаження на суглоби варіюється залежно від конкретного суглобу та індивідуальних особливостей. Наприклад, колінний суглоб може витримувати навантаження до кількох сотень кілограмів під час інтенсивних фізичних вправ.

3. Біомеханічна ланка, біокінематична пара, біокінематичний ланцюг

Біомеханічна ланка- це окрема частина тіла (кістка або сегмент), яка бере участь у рухах.

Біокінематична пара - це сполучення двох ланок, що утворюють суглоб, який забезпечує рух між ними.

Біокінематичний ланцюг - це сукупність кількох біокінематичних пар, що працюють разом для виконання складного руху.

4. Основні принципи моделювання тіла людини як біомеханічної системи

Моделювання сегментів - коли тіло розділяється на сегменти, які аналізуються окремо.

Аналіз суглобів - це коли вивчаються рухи та навантаження на кожен суглоб.

Врахування м'язових сил включаються м'язи як активні елементи, що створюють рух.

Баланс та стабільність - моделі враховують центр маси та сили, що діють для підтримання рівноваги.

М'язову систему вважають системою двигунів, що перемагають зайві ступені вільності рухів, оскільки м'язи контролюють та стабілізують рухи, обмежуючи непотрібні або небезпечні для суглобів рухи.

5. Від чого залежить рухомість тієї чи іншої ланки тіла

Плечовий суглоб - 3 ступені свободи (згинання-розгинання, приведення-відведення, обертання).

Колінний суглоб - 1 ступінь свободи (згинання-розгинання).

Ліктьовий суглоб - 1 ступінь свободи (згинання-розгинання).

Зап'ястно-п'ясний суглоб - 2 ступені свободи (згинання-розгинання, приведення-відведення).

6. Приклади ланок тіла людини як важелів І, ІІ, ІІІ роду

Важіль І роду - головна важільна система (череп – атлант – шийні хребці).

Важіль ІІ роду - підйом на носочки (ліктьовий суглоб – навантаження розташоване між опорою та зусиллям).

Важіль ІІІ роду - згинання руки в лікті (лікоть – зусилля розташоване між навантаженням та опорою).

7. Умова рівноваги ланок тіла як важелів

Умова рівноваги для важеля: добуток сили на її плече з одного боку важеля дорівнює добутку сили на її плече з іншого боку. Формула: F1 * l1 = F2 * l2.

8. "Золоте правило" біомеханіки

Суть "золотого правила" біомеханіки полягає в оптимальному співвідношенні між силою та переміщенням: для збільшення сили необхідно збільшити плечі важелів. Програш у силі м'язів людини обумовлений коротким плечем м'язового прикріплення до кісток у порівнянні з довжиною кінцівок. Це компенсується розвитком сили м'язів через тренування, яке збільшує їхню масу та силу, забезпечуючи ефективне виконання рухів.

Объяснение: