Pomiar momentu wywieranego przez mięśnie jest podstawą wielu aspektów rehabilitacji, wzornictwa przemysłowego, ergonomii i szczytowej wydajności sportowej. Na przykład projektanci sprzętu medycznego dla seniorów projektują urządzenia, które wymagają małego momentu obrotowego do ich działania, podczas gdy projektanci sprzętu do ćwiczeń spodziewają się, że ich użytkownicy będą go generować bardzo dużo. Jednak sam moment obrotowy mięśni trudno jest zdefiniować i określić ilościowo.
O Torque
Większość ludzi zna moment jako pojęcie, niekoniecznie jako pojęcie. Konkurenci producenci samochodów trąbią moment obrotowy swoich pickupów w stopach, a większość kierowców rozumie potrzebę użycia niskiego biegu dla lepszego momentu obrotowego, gdy próbuje wydobyć samochód z zaspy. Jednak nie mówi to nic o podstawowej naturze momentu obrotowego. Torque, w swojej najprostszej definicji, jest przyłożeniem siły do obiektu na osi. Może to oznaczać transmisję Twojego samochodu, powodując obracanie się opon, lub własne ramiona obracające kluczem nasadowym, aby poluzować nakrętkę.
Definiowanie momentu obrotowego mięśni
Moment mięśniowy zachowuje ten sam podstawowy standard, ale jest on skomplikowany ze względu na fizjologię organizmu. Podstawowa siła pochodzi od grupy mięśni, które mogą pchać lub ciągnąć. Oś w równaniu to połączenie kontrolowane przez mięśnie. Trzecim czynnikiem w obliczeniach jest długość zaangażowanej kończyny lub grupy mięśniowej, która określa siłę nacisku zastosowaną do przyłożenia siły. Wszystkie te czynniki wchodzą w grę przy obliczaniu momentu obrotowego mięśni. Podstawowa matematyka jest skomplikowana przez fakt, że niektóre mięśnie naciskają, podczas gdy inne ciągną, a ludzkie stawy działają w trzech wymiarach, a nie dwóch.
Obliczanie momentu obrotowego mięśni
Moment mięśniowy jest obliczany na podstawie interakcji tych trzech czynników. Pierwsza to rzeczywista siła generowana przez same mięśnie. Drugi to długość kończyny lub grupy mięśniowej przyłożonej do siły, która określa, jak można zastosować dźwignię. Pomiar ten jest określany w fizjologii i biomechanice jako "ramię momentów". Trzeci czynnik to kąt utworzony przez ramię momentu i staw, w momencie przyłożenia siły. Moment mięśniowy to siła wywierana przez mięśnie przez ramię momentowe o określonej długości, pod danym kątem do stawu.
Komplikacje matematyczne
Rzeczywiste obliczenie momentu obrotowego mięśni może być znacznie bardziej skomplikowane. Początkowo kąt do złącza bardzo często zmienia się podczas ruchu, który tworzy moment obrotowy. Po drugie, obrót stawu może nie być płaski, ale trójwymiarowy, jak to jest, gdy dzban rzuca baseball. Po trzecie, długość ramienia chwili może się zmieniać podczas niektórych ruchów, gdy odpowiednie mięśnie kurczą się. Niezbędna matematyka do dokładnego obliczenia momentu obrotowego mięśni znajduje się poza zasięgiem przeciętnego człowieka, ale specjaliści mogą zazwyczaj uzyskać dokładne pomiary w stopach lub Newtonach.
