logo search
Курс лекций по биомеханике

3.1. Пассивное и активное уравновешивание

Уравновешивание происходит в неживых системах только пас­сивно, а в живых организмах — главным образом активно. Урав­новешивающие силы могут действовать как собственно уравно­вешивающие, а также как и останавливающие отклонение и вос­станавливающие положение.

В идеальных условиях в покое при равновесии физического тела все приложенные силы постоянны по величине, они уравновешены и тело сохраняет полный покой в инерциальной системе координат. При покое тела в неинерциальной системе отсчета анализ равно­весия осложняется необходимостью учета фиктивных сил инерции. Но и в этом случае для неживых физических тел уравновешивание сил происходит чисто механически — пассивно.

В реальных условиях внешние силы нередко изменяются, и даже такой объект, как Останкинская телевизионная башня, сохраняя равновесие, при сильном ветре (переменная сила) не остается полностью неподвижным. Возмущающие силы вызы­вают деформации. И если действие возмущающих сил изменяется, то и противополож­ное действие уравновешивающих сил может измениться. Ветер деформирует Остан­кинскую башню; возникают силы упругой деформации, останавливающие отклоне­ния, а потом и восстанавливающие ее форму; башня при ветре раскачивается.

Пассивное уравновешивание сил происходит не только при полном покое, но и при возможных отклонениях (колебаниях).

Живые организмы, в том числе и человек, уравновешивают внешние силы не только пассивно, но и активно — силами мышечной тяги. На изменение возмущающих внешних сил они реагируют изменением на­пряжения мышц, направленным на сохранение и восстановление рав­новесия. Мышечные тяги не остаются неизменными, поэтому и уравновешивание ими возмущающих сил непостоянно. Мышечные тяги сами могут играть роль возмущающих сил, сами же выполняют функ­ции останавливающих и восстанавливающих сил.

Таким образом, в живых организмах уравнове­шивание сил происходит при активном уп­равлении силами биологического происхож­дения — мышечными тягами.