Kiến thức

SINH CƠ HỌC. HỆ ĐÒN BẨY VÀ CÁC LOẠI ĐÒN BẨY-PHCN Online

SINH CƠ HỌC. HỆ ĐÒN BẨY VÀ CÁC LOẠI ĐÒN BẨY

Cập nhật lần cuối vào 11/05/2021

Mục lục

  • 1 Hệ thống đòn bẩy

  • 2 Sự thuận lợi cơ học của đòn bẩy

  • 3 Các loại đòn bẩy

    • 3.1 Đòn bẩy loại I

    • 3.2 Đòn bẩy loại II

    • 3.3 Hệ đòn bẩy loại III

    • 3.4 👋 Chào bạn!

    • 3.5 Chia sẻ bài viết này:

    • 3.6 Like this:

    • 3.7 Related

Hệ thống đòn bẩy

Kết quả của moment của lực (torque) là tạo ra sự xoay quanh một trục. Nếu xét sự xoay quanh một điểm cố định, ta sẽ có hệ thống đòn bẩy (lever system).

Đòn bẩy là một thanh cứng quay quanh một điểm cố định (trục) gọi là điểm tựa. Một hệ đòn bẩy gồm một lực cản (kháng trở), một lực tác dụng, một đòn bẩy, và một điểm tựa. Ngoài ra, hai cánh tay đòn được gọi là cánh tay tác dụng và cánh tay cản. Cánh tay tác dụng là khoảng cách vuông góc từ đường tác dụng đến điểm tựa. Cánh tay cản là khoảng cách vuông góc từ đường tác dụng của lực cản đến điểm tựa.

Bởi vì cả lực tác dụng và lực kháng đều tác động cách điểm tựa một khoảng, chúng tạo các moment xoay quanh điểm tựa (Hình 6-1).

image115image115image115

Hình 6-1. Một hệ đòn bẩy giải phẫu với cánh tay cản, cánh tay tác dụng và điểm tựa.

Có thể thấy rằng nghiên cứu về đòn bẩy chỉ là áp dụng thực tế của nghiên cứu moment. Tất cả những vấn đề của đòn bẩy đều có thể giải quyết được bằng các moment ngược chiều (dương) và thuận chiều kim đồng hồ (âm), cũng như điều kiện cân bằng trong vận động góc (tổng các moment xoay dương và âm bằng zero). Tuy nhiên, sử dụng các khái niệm đòn bẩy cho phép ta giải thích dễ hiểu hơn những nguyên lý của moment cho những người khác (ví dụ như cho huấn luyện viên hoặc vận đông viên, cho người tập…).

Sự thuận lợi cơ học của đòn bẩy

Một đòn bẩy có thể được đánh giá qua sự thuận lợi cơ học (mechanical avantage), là tỉ số giữa cánh tay tác dụng và cánh tay lực cản:

image116image116image116

MA =

Có thể có ba trường hợp (Hình 6-2):

Trường hợp một, MA=1, hai cánh tay bằng nhau. Trong tình huống này, chức năng của đòn bẩy là thay đổi hướng của vận động hoặc thăng bằng đòn bẩy nhưng không gia tăng cả lực tác dụng hoặc lực kháng.

Trường hợp hai, MA>1, cánh tay tác dụng lớn hơn cánh tay kháng. Trong trường hợp này, cánh tay tác dụng lớn hơn (dài hơn) làm tăng moment xoay tạo ra bởi lực tác dụng (phóng đại lực tác dụng).

Trường hợp ba, MA<1, cánh tay tác dụng nhỏ hơn cánh tay kháng. Trong trường hợp này, cần phải có lực tác dụng lớn hơn để thắng lực cản. Đổi lại, lực tác dụng hoạt động trên một quãng đường nhỏ, và lực kháng bị di chuyển với quãng đường lớn hơn trong cùng một thời gian. Như vậy, khi MA<1, vận tốc hay tốc độ vận động đã được phóng đại.

image117image117image117

Hình 6-2. Sự thuận lợi cơ học (MA) của đòn bẩy. F: lực tác dụng, R: lực kháng, d: khoảng cách di chuyển.

Các loại đòn bẩy

Đòn bẩy được chia làm ba loại, I, II, và III (Hình 6-3)

image118image118image118
Hình 6-3. Các hệ thống đòn bẩy.

Bạn đang xem: SINH CƠ HỌC. HỆ ĐÒN BẨY VÀ CÁC LOẠI ĐÒN BẨY-PHCN Online

Đòn bẩy loại I

Lực tác dụng và lực kháng trở ở hai bên điểm tựa. Ví dụ như bập bênh, bàn cân… Hệ đòn bẩy loại I có thể được tạo theo nhiều cách và có thể có thuận lợi cơ học =1, >1 hoặc <1. Trong hệ cơ xương người cũng có đòn bẩy loại I. Các cơ chủ vận và đối vận cùng tác dụng ở hai phía đối diện của khớp. Trong đa số trường hợp, đòn bẩy loại I ở người có MA=1, nghĩa là đòn bẩy có tác dụng thăng bằng hay thay đổi hướng của lực tác dụng.

Thay đổi hướng tác dụng: tác động qua lồi xương (processe), đây chính là ròng rọc. Ví dụ như hoạt động của xương bánh chè ở động tác duỗi gối, khi góc kéo của cơ tứ đầu bị thay đổi bằng cách trượt của xương bánh chè lên rãnh lồi cầu xương đùi.

image119image119image119
Hình 6-4. Ví dụ hệ thống đòn bẩy loại I ở cơ thể.

Xem thêm: [SGK Scan] ✅ Đạo hàm của các hàm số lượng giác-Sách Giáo Khoa-Học Online Cùng Sachgiaibaitap.com

Đòn bẩy loại II

Trong đòn bẩy loại II, lực cản nằm giữa điểm tựa và lực tác dụng. Bởi vì cánh tay tác dụng lớn hơn cánh tay cản (MA>1) nên “lực được phóng đại”. Đòn bẩy loại II có lợi về lực nhưng không có lợi về vận tốc và quãng đường, do vậy ít gặp trong hoạt động ở người (Hình 6-5).

image120image120image120
Hình 6-5. Đòn bẩy loại II. Lực cản nằm giữa điểm tựa và lực tác dụng

Hệ đòn bẩy loại III

Lực tác dụng tác động nằm giữa điểm tựa và đường tác dụng của lực kháng. Bởi vì cánh tay lực tác dụng nhỏ hơn cánh tay lực kháng nên MA<1.

Trong hệ đòn bẩy loại III, cần sử dụng một lực tác dụng lớn hơn nhưng lợi ích là gia tăng tầm độ hoặc tốc độ vận động. Hầu hết các khớp ở cơ thể người hoạt động theo hệ đòn bẩy loại III này. Kết quả là cải thiện tầm vận động và tốc độ góc, đổi lại cơ thể cần phải thực hiện lực lớn hơn nhiều so với lực cản (Hình 6-6).

image121image121image121
Hình 6-6. Ví dụ về hệ đòn bẩy loại III

Trong cơ thể người có rất nhiều áp dụng của các hệ thống đòn bẩy loại I, II và II. Thường thì các cơ sẽ hoạt động đối nghịch nhau (đồng vận và đối vận) trong một hệ thống đòn bẩy để tạo nên vận động mong muốn.

Xem thêm: Giải Hóa 9

👋 Chào bạn!

Hãy nhập địa chỉ email của bạn để đăng ký theo dõi blog này và nhận thông báo về các bài mới qua email mỗi tuần.

MinhdatRehab

Bạn hãy kiểm tra hộp thư của mình để xác nhận đăng ký. Cám ơn.

Danh mục

Sinh cơ học

Thẻ

điểm tựa

,

đòn bẩy

,

lực tác dụng

,

sinh cơ học

Chuyên mục: Kiến thức

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button