미래의 의사를 위한 시각 자료인 인체 모델의 이름은 무엇입니까? 미래의 의사를 위한 시각 자료인 인체 모델의 이름은 무엇입니까? 의사를 위한 인체 모델의 이름은 무엇입니까

비트루비우스적 인간(Vitruvian Man) - 이것은 Leonardo da Vinci의 유명한 스케치에 나오는 벌거벗은 남자의 그래픽 이미지의 이름입니다. 그것은 수세기 동안 연구되어 왔습니다. 그러나 과학자들은 그림의 모든 비밀이 아직 밝혀지지 않았다고 확신합니다.

Leonardo da Vinci: Vitruvian Man (아카데믹 갤러리, 베니스, 이탈리아)

레오나르도 다빈치는 당대의 가장 신비롭고 논란이 많은 인물 중 한 명으로 많은 비밀을 남겼습니다. 그 의미는 여전히 전 세계의 과학적 사고를 방해하고 있습니다. 이러한 미스터리 중 하나는 비트루비우스적 인간(Vitruvian Man)으로, 연필 스케치가 수 세기 동안 조심스럽게 보존되어 왔습니다. 그에 대해 많은 것이 알려져 있지만 예술 분야의 전문가들은 아직 위대한 발견이 이루어지지 않을 것이라고 확신합니다.

비트루비안 맨(Vitruvian Man)은 레오나르도 스케치의 공식 명칭이다. 이 그림은 1492년에 그가 만든 것으로 손으로 쓴 책을 설명하기 위한 것이었습니다. 그림은 원과 정사각형 안에 몸이 새겨져 있는 벌거벗은 남자를 표현하고 있다. 또한 이미지에는 이중성이 있습니다. 인체는 서로 겹쳐진 두 가지 포즈로 묘사됩니다.

그림을 보면 알 수 있듯이 팔과 다리 위치를 조합하면 실제로 두 가지 다른 위치가 생성됩니다. 팔을 벌리고 다리를 모은 자세는 정사각형 모양으로 새겨져 있다. 반면에 팔과 다리를 옆으로 벌린 자세는 원 안에 새겨져 있다. 자세히 살펴보면 원의 중심이 인물의 배꼽이고 사각형의 중심이 생식기임을 알 수 있습니다.

그림이 의도된 다빈치의 일기는 비율의 캐논(Canon of Proportions)이라고 불립니다. 사실 예술가는 특정 숫자 "파이"를 믿고 그것을 신성하다고 불렀습니다. 그는 야생동물이 만들어내는 모든 것에는 이 숫자가 존재한다고 확신했습니다. 그러나 다빈치는 자신이 건축에서 추론한 '신성한 비율'을 달성하려고 노력했습니다. 그러나 이것은 레오나르도의 실현되지 않은 아이디어 중 하나로 남아 있습니다. 그러나 Vitruvian Man은 "phi", 즉 이상적인 생물의 모델에 따라 완전히 묘사됩니다.

레오나르도의 첨부 노트에 따르면, 고대 로마 건축가 비트루비우스(Vitruvius)의 논문에 설명된 대로 (남성) 인체의 비율을 결정하기 위해 만들어졌습니다. Leonardo는 다음과 같은 설명을 썼습니다.

  • 네 손가락 중 가장 긴 부분부터 가장 낮은 부분까지의 길이가 손바닥 길이와 같습니다.
  • 발은 손바닥 네 개다
  • 1규빗은 손바닥 여섯 개이다
  • 사람의 키는 손가락 끝에서 4큐빗(따라서 손바닥 24개)입니다.
  • 걸음은 손바닥 네 개와 같습니다
  • 인간의 손 길이는 키와 같습니다
  • 헤어라인에서 턱까지의 거리는 머리 높이의 1/10
  • 정수리에서 턱까지의 거리는 높이의 1/8입니다.
  • 크라운에서 유두까지의 거리는 높이의 1/4입니다.
  • 어깨의 최대 너비는 높이의 1/4입니다.
  • 팔꿈치에서 팔 끝까지의 거리는 팔 높이의 1/4이다.
  • 팔꿈치에서 겨드랑이까지의 거리는 높이의 1/8입니다.
  • 팔 길이는 키의 2/5
  • 턱에서 코까지의 길이가 얼굴 길이의 1/3이다.
  • 헤어라인에서 눈썹까지의 길이가 얼굴 길이의 1/3
  • 귀길이 얼굴길이 1/3
  • 배꼽은 원의 중심이다

15세기 다빈치 등이 인체의 수학적 비율을 재발견한 것은 이탈리아 르네상스 이전의 위대한 업적 중 하나였습니다.

그 후, 동일한 방법론에 따라 Corbusier는 20세기 건축의 미학에 영향을 준 자신만의 비례 척도인 Modulor를 편집했습니다.

이 그림은 고대 로마의 뛰어난 건축가인 비트루비우스(Vitruvius) 작품의 이탈리아 거장이 연구한 결과로 나타났습니다. 그의 논문에서 인체는 건축과 동일시되었습니다. 그러나이 아이디어를 거부하면서 다빈치는 인간의 세 가지 요소, 즉 예술, 과학 및 신성한 원리, 즉 우주를 반영한다는 아이디어를 개발했습니다.

비트루비우스적 인간은 심오한 철학적 메시지 외에도 특정한 상징적 의미도 가지고 있습니다. 사각형은 물질적 영역, 원-영적으로 해석됩니다. 인물과 묘사된 인물의 신체의 접촉은 우주 중심의 일종의 교차점입니다.

현재 스케치는 베니스 박물관에 보관되어 있습니다. 유물에 대한 무료 접근은 불가능합니다. 전시회는 극히 드물게 전시됩니다. 움직이고 직사광선을 받는 것은 거의 500년이 된 원고에 해롭기 때문에 원하는 사람들은 6개월에 한 번씩 그것을 볼 수 있는 기회를 갖게 됩니다. 스케치에 따라 만들어진 다빈치 구조물의 대부분은 오늘날까지 살아 남았습니다. 원하는 사람들은 Sant'Ambrogio 지하철역 근처에 위치한 Leonardo da Vinci 과학 박물관에서 밀라노의 오래된 프로젝트와 현재의 화신을 볼 수 있습니다.

흥미로운 사실:

  • 그림 자체는 종종 인체의 내부 대칭, 더 나아가 우주 전체의 암시적인 상징으로 사용됩니다.
  • 2011년 아일랜드 공중 예술가 존 퀴글리(John Quigley)는 생태학적 균형 문제에 인류의 관심을 끌기 위해 북극해 얼음 위에 유명한 그림 "비트루비안 맨(Vitruvian Man)"의 거대한 사본을 그렸습니다.
  • 2012년에 "비트루비우스적 인간"의 첫 번째 시각적 이미지는 Leonardo가 아니라 Vitruvius의 작품을 자세히 연구한 그의 친구 Giacomo Andrea da Ferrara가 그린 것이라는 보고서가 발표되었습니다. 예술적인 면에서는요.

백만장자가 되고 싶은 사람이 누가 있나요? 10/07/17. 질문과 답변.

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"누가 백만장자가 되고 싶어?"

질문과 답변:

유리 스토야노프와 이고르 졸로토비츠키

내화성 금액: 200,000 루블.

질문:

1. 같은 이름의 동화 속 테레 목에게 어떤 운명이 닥쳤습니까?

2. 스베틀라나 드루지니나(Svetlana Druzhinina)의 영화에 나오는 노래의 합창은 중함대에게 무엇을 요구합니까?

3. 현대 엘리베이터 객실의 리모콘에서 찾을 수 없는 버튼은 무엇입니까?

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8. “모두 휘파람을 불어라!”라는 명령에 따라 범선의 선원들은 어디에 자리를 잡나요?

9. 타간카 극장 로비에 있는 네 개의 초상화 중 지방당위원회의 주장에 따라 류비모프가 추가한 초상화는 무엇입니까?

10. 삼색기가 아닌 주의 국기는 어디입니까?

11. 누가 세습 조각가라고 부를 수 있습니까?

12. 미래의 의사를 위한 시각 자료인 인체 모델의 이름은 무엇입니까?

13. 칼 파베르제(Carl Faberge)가 만든 최초의 부활절 달걀 안에는 무엇이 들어 있었나요?

정답:

1. 무너졌다

2. 코를 매달지 마세요

3. "가자!"

4. 도보로

5. 연어

7. “바그다드에서는 모든 것이 조용하다”

8. 상부 데크

9. 콘스탄틴 스타니슬라프스키

10. 알바니아

11. 알렉산드라 루카비시니코바

12. 팬텀

13. 황금암탉

선수들은 13번째 질문에 답하지 않았지만 400,000 루블의 상금을 받았습니다.

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스베틀라나 제이나로바와 티무르 솔로비요프

내화성 금액: 200,000 루블.

질문:

2. 캐치프레이즈에 따르면 선의로 포장된 길은 어디로 이어지는가?

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정답:

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4. 그리고 더 나은 것을 생각할 수 없었습니다

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6. 바르셀로나

7. 어디에 있었나요?

8. 노래 구절

10. "주노와 아보스" 연주

11. 아폴로

13. 활주로

선수들은 13번 문제에 정답을 맞추지 못해 방화량을 남겼다.

그러므로 역학의 과학은 매우 고귀합니다.
그리고 다른 모든 과학보다 더 유용합니다.
알고 보니 모든 생명체는
움직일 수 있는 능력이 있는 것
그 법률에 따라 행동하십시오.

레오나르도 다빈치

너 자신을 알라!

인간의 운동기구는 600개의 근육, 200개의 뼈, 수백 개의 힘줄로 구성된 자체 추진 메커니즘입니다. 일부 뼈(예: 척추뼈, 가슴 뼈)가 서로 융합되어 있고 많은 근육이 여러 개의 머리(예: 상완이두근, 대퇴사두근)를 갖거나 여러 묶음(삼각근, 대흉근, 직근)으로 나누어져 있기 때문에 이 숫자는 대략적인 것입니다. 복부, 광배근 및 기타 여러 가지). 인간의 운동 활동은 자연의 가장 완벽한 창조물인 인간의 뇌와 복잡성이 비슷하다고 믿어집니다. 그리고 뇌에 대한 연구가 그 요소 (뉴런)에 대한 연구로 시작되는 것처럼 생체 역학에서는 우선 운동 장치 요소의 특성을 연구합니다.


모터 장치는 링크로 구성됩니다. 링크인접한 두 관절 사이 또는 관절과 말단부 사이에 위치한 신체 부위를 말합니다. 예를 들어 신체의 링크는 손, 팔뚝, 어깨, 머리 등입니다.


인체 질량의 기하학

질량의 기하학은 몸체의 링크 사이와 링크 내부의 질량 분포입니다. 질량 기하학은 질량-관성 특성으로 정량적으로 설명됩니다. 그 중 가장 중요한 것은 질량, 관성 반경, 관성 모멘트 및 질량 중심 좌표입니다.


무게 (티)는 물질의 양(킬로그램)입니다.본문이나 별도의 링크에 포함되어 있습니다.


동시에 질량은 물체에 작용하는 힘에 대한 물체의 관성을 정량적으로 측정한 것입니다. 질량이 클수록 몸체는 더욱 비활성화되고 정지 상태에서 벗어나거나 동작을 변경하는 것이 더 어려워집니다.

질량은 신체의 중력 특성을 결정합니다. 체중(뉴턴 단위)


자유롭게 낙하하는 신체의 가속.


질량은 병진 운동 중 신체의 관성을 나타냅니다. 회전하는 동안 관성은 질량뿐만 아니라 회전축을 기준으로 질량이 어떻게 분포되는지에 따라 달라집니다. 링크에서 회전축까지의 거리가 멀수록 이 링크가 신체의 관성에 미치는 영향이 커집니다. 회전 운동 중 신체의 관성을 정량적으로 측정하는 방법은 다음과 같습니다. 관성 모멘트:


어디 아르 자형 in - 회전 반경 - 회전축(예: 관절 축)에서 몸체의 재료 지점까지의 평균 거리.


무게중심 모든 힘의 작용선이 교차하는 지점으로 신체를 병진 운동으로 이끌고 신체의 회전을 일으키지 않는 지점이라고 합니다. 중력장(중력이 작용할 때)에서는 질량 중심이 무게 중심과 일치합니다. 무게 중심은 신체의 모든 부분의 중력의 합력이 적용되는 지점입니다. 신체의 공통 질량 중심 위치는 개별 링크의 질량 중심이 어디에 위치하는지에 따라 결정됩니다. 그리고 이것은 자세, 즉 신체 부위가 공간에서 서로 상대적으로 위치하는 방식에 따라 달라집니다.


인체에는 약 70개의 연결고리가 있습니다. 그러나 질량 기하학에 대한 그러한 상세한 설명은 종종 필요하지 않습니다. 대부분의 실제 문제를 해결하려면 인체의 15링크 모델이면 충분합니다(그림 7). 15링크 모델에서 일부 링크는 여러 개의 기본 링크로 구성된다는 것이 분명합니다. 따라서 이러한 확대된 링크 세그먼트를 호출하는 것이 더 정확합니다.

그림의 숫자. 7은 "보통 사람"에게 해당되며 많은 사람들의 연구 결과를 평균하여 얻은 것입니다. 사람의 개별적인 특성, 주로 신체의 질량과 길이가 질량의 기하학에 영향을 미칩니다.


쌀. 7. 15 - 인체의 링크 모델: 오른쪽 - 신체를 세그먼트로 나누는 방법과 각 세그먼트의 무게(체중의 %); 왼쪽 - 세그먼트의 질량 중심 위치 (세그먼트 길이의 %) - 표를 참조하십시오. 1 (V. M. Zatsiorsky, A. S. Aruin, V. N. Seluyanov에 따름)

V. N. Seluyanov는 다음 방정식을 사용하여 신체 부위의 질량을 결정할 수 있음을 발견했습니다.

어디 엑스 - 신체 부위 중 하나(kg)의 질량(예: 발, 다리 아래쪽, 허벅지 등)- 전체 체중(kg);시간- 몸길이(cm)비0, 비1, 비2— 회귀 방정식의 계수는 세그먼트마다 다릅니다.(1 번 테이블).


메모.계수의 값은 성인 남성에 대해 반올림되어 정확합니다.

표 1 및 기타 유사한 표를 사용하는 방법을 이해하기 위해 예를 들어 체중이 60kg이고 몸 길이가 170cm인 사람의 손 질량을 계산합니다.


1 번 테이블

신체 부위의 질량을 질량으로 계산하는 방정식의 계수 (티)그리고 몸의 길이(I)

세그먼트

방정식의 계수



0에


1에


2시에


정강이
잘 알고 있기
브러시
전완
어깨
머리
상체
신체의 중간 부분
하체

—0,83
—1,59
—2,65
—0,12
0,32
0,25
1,30
8,21
7,18
—7,50

0,008
0,036
0,146
0,004
0,014
0,030
0,017
0,186
0,223
0,098

0,007
0,012
0,014
0,002
—0,001
—0,003
0,014
—0,058
—0,066
0,049


브러시 무게 = - 0.12 + 0.004x60 + 0.002x170 = 0.46kg. 신체 링크의 질량과 관성 모멘트가 무엇인지, 질량 중심이 어디에 있는지 알면 많은 중요한 실제 문제를 해결할 수 있습니다. 포함:


- 수량을 결정움직임, 몸체의 질량과 선형 속도의 곱과 같습니다.(MV);


운동성을 결정하다순간, 몸체의 관성 모멘트와 각속도의 곱과 같습니다.(제이); 이 경우 서로 다른 축에 대한 관성 모멘트 값이 동일하지 않다는 점을 고려해야 합니다.


- 몸체나 별도의 링크의 속도를 제어하는 ​​것이 쉬운지 어려운지를 평가한다.

-신체의 안정성 정도를 결정합니다.

이 공식을 통해 동일한 축을 중심으로 회전 운동하는 동안 인체의 관성은 질량뿐만 아니라 자세에도 의존한다는 것을 알 수 있습니다. 예를 들어 보겠습니다.


그림에. 도 8은 스핀을 수행하는 스케이터를 도시한다. 그림에. 8, 에이운동선수는 빠르게 회전하며 초당 약 10회전을 합니다. 그림에 표시된 포즈에서 8, 비,회전 속도가 급격하게 느려지고 멈춥니다. 이는 팔을 옆으로 움직이면 스케이터가 몸을 더 활동적이지 않게 만들기 때문입니다.중 )가 동일하게 유지되면 회전 반경이 증가합니다(아르 자형~에 ) 따라서 관성 모멘트가 발생합니다.



쌀. 8. 자세를 바꿀 때 회전이 느려집니다.ㅏ -더 작은; B - 관성 반경의 제곱에 비례하는 관성 반경과 관성 모멘트의 큰 값(나는=mR안에)


말한 내용에 대한 또 다른 예는 만화 작업이 될 수 있습니다. 철 1kg 또는 면모 1kg 중 무엇이 더 무겁습니까(더 정확하게는 더 불활성입니까?) 병진 운동에서는 관성이 동일합니다. 원형 동작을 사용하면 면을 이동하기가 더 어렵습니다. 재료 점은 회전축에서 더 멀리 떨어져 있으므로 관성 모멘트가 훨씬 더 큽니다.

지렛대와 진자로서의 신체 링크

생체 역학적 연결은 일종의 지렛대이자 진자입니다.


아시다시피 지레는 첫 번째 종류(힘이 지지점의 반대편에 적용될 때)와 두 번째 종류입니다. 두 번째 종류의 레버의 예가 그림에 나와 있습니다. 9, A: 중력(F1)그리고 근육 견인의 반대 힘(F2) 이 경우 팔꿈치 관절에 위치한 지지대의 한쪽에 부착됩니다. 인체에는 그러한 레버가 많이 있습니다. 그러나 머리와 같은 첫 번째 종류의 레버도 있습니다(그림 9, 비)그리고 주요 자세의 골반.


운동:그림에서 첫 번째 종류의 레버를 찾으십시오. 9, 에이.

반대 힘의 모멘트가 동일하면 레버는 평형 상태에 있습니다(그림 9, A 참조).


F2 - 어깨 팔뚝 근육의 견인력;내가 2 —힘줄 부착 장소에서 회전축까지의 거리와 동일한 레버의 짧은 팔; α는 힘의 방향과 팔뚝의 세로 축에 대한 수직 사이의 각도입니다.


모터 장치의 레버 장치는 사람에게 장거리 던지기, 강한 타격 등을 수행할 수 있는 기회를 제공합니다. 그러나 세상에 무료로 주어지는 것은 없습니다. 우리는 근육 수축의 강도를 높이는 대가로 움직임의 속도와 힘을 얻습니다. 예를 들어, 그림과 같이 팔꿈치 관절에서 팔을 구부려 1kg의 질량(즉, 10N의 중력)을 갖는 하중을 이동하려면 다음과 같이 하십시오. 9, L에서 어깨의 이두근은 100-200N의 힘을 발휘해야 합니다.


속도에 대한 힘의 "교환"은 레버 암의 비율이 클수록 더욱 두드러집니다. 조정의 예를 통해 이 중요한 점을 설명하겠습니다(그림 10). 축을 중심으로 움직이는 노체의 모든 점은 동일합니다.동일한 각속도



그러나 선형 속도는 동일하지 않습니다. 회선 속도(V)높을수록 회전 반경(r)이 커집니다.


따라서 속도를 높이려면 회전 반경을 늘려야 합니다. 하지만 그렇게 되면 노에 가해지는 힘도 같은 양만큼 증가해야 합니다. 그렇기 때문에 짧은 노보다 긴 노로 노를 젓는 것이 더 어렵고, 가까운 노로 노를 젓는 것보다 먼 거리에 무거운 물체를 던지는 것이 더 어려운 것입니다. 아르키메데스는 이를 알고 있었고, 로마인의 시러큐스는 돌을 던지는 레버 장치를 발명했습니다.

사람의 팔과 다리는 진동 운동을 할 수 있습니다. 이것은 우리의 팔다리를 진자처럼 보이게 만듭니다. 팔다리를 움직이는 데 드는 가장 낮은 에너지 비용은 움직임의 빈도가 팔이나 다리의 자연 진동 빈도보다 20-30% 높을 때 발생합니다.

여기서 (g \u003d 9.8m / s 2; - 진자의 길이는 서스펜션 지점에서 팔이나 다리의 질량 중심까지의 거리와 같습니다.

이 20-30%는 다리가 단일 링크 실린더가 아니라 세 부분(허벅지, 다리 아래쪽 및 발)으로 구성되어 있다는 사실로 설명됩니다. 참고: 진동의 고유 주파수는 흔들리는 몸체의 질량에 의존하지 않지만 진자의 길이가 증가함에 따라 감소합니다.

걷기, 달리기, 수영 등의 동작이나 스트로크의 주파수를 공명(즉, 팔이나 다리의 고유 진동수에 가깝게) 함으로써 에너지 비용을 최소화할 수 있습니다.

보폭이나 스트로크의 빈도와 길이를 가장 경제적으로 조합하면 신체 성능이 크게 향상되는 것으로 나타났습니다. 운동선수를 훈련할 때뿐만 아니라 학교 및 보건 단체에서 체육 수업을 진행할 때도 이를 고려하는 것이 유용합니다.


호기심 많은 독자는 다음과 같이 질문할 수 있습니다. 공진 주파수에서 수행되는 움직임의 높은 효율성을 설명하는 것은 무엇입니까? 상지와 하지의 진동운동에 회복이 동반되기 때문이다.기계적 에너지 (위도 회복에서) - 다시 받거나 재사용). 회복의 가장 간단한 형태는 위치 에너지가 운동 에너지로 전환된 다음 다시 위치 에너지로 전환되는 것입니다(그림 11). 공진 운동 주파수에서 이러한 변환은 최소한의 에너지 손실로 수행됩니다. 이는 일단 근육 세포에서 생성되어 기계적 에너지로 변환된 대사 에너지가 이 운동 주기와 후속 운동 주기 모두에서 반복적으로 사용된다는 것을 의미합니다. 그렇다면 대사 에너지 유입의 필요성이 감소합니다.



쌀. 열하나. 순환 운동 중 에너지 회복을 위한 옵션 중 하나: 신체의 위치 에너지(실선)가 운동 에너지(점선)로 바뀌고, 이는 다시 전위로 변환되어 체조 선수의 신체가 위쪽 위치로 전환되는 데 기여합니다. 그래프의 숫자는 선수의 포즈 번호와 일치합니다.

에너지 회복 덕분에 사지 진동의 공명 주파수에 가까운 속도로 주기적 움직임을 수행하는 것은 에너지를 절약하고 축적하는 효과적인 방법입니다. 공명 진동은 에너지 집중에 기여하며, 무생물의 세계에서는 때때로 안전하지 않습니다. 예를 들어, 군대가 다리를 따라 걸을 때 다리가 파괴되어 분명히 계단을 치는 사례가 알려져 있습니다. 그러므로 다리는 계단에서 벗어나야 한다.

뼈와 관절의 기계적 성질


뼈의 기계적 성질 다양한 기능에 따라 결정됩니다. 모터 외에도 보호 및 지원 기능을 수행합니다.


두개골, 가슴, 골반의 뼈는 내부 장기를 보호합니다. 뼈의 지지 기능은 팔다리와 척추의 뼈에 의해 수행됩니다.

다리와 팔의 뼈는 직사각형이고 관 모양입니다. 뼈의 관형 구조는 상당한 하중에 대한 저항을 제공하는 동시에 질량을 2-2.5 배 줄이고 관성 모멘트를 크게 줄입니다.

뼈에는 인장, 압축, 굽힘, 비틀림의 네 가지 기계적 작용이 있습니다.


인장 종방향 힘으로 뼈는 150 N/mm의 응력을 견딥니다. 2 . 이는 벽돌을 파괴하는 압력의 30배에 달하는 압력입니다. 뼈의 인장강도는 참나무의 인장강도보다 높고, 주철의 강도와 거의 같다는 것이 입증되었습니다.


압축되면 뼈의 강도가 더욱 높아집니다. 따라서 가장 거대한 뼈인 경골은 27명의 무게를 견딜 수 있습니다. 최대 압축력은 16,000~18,000N입니다.

구부릴 때 인간의 뼈는 상당한 하중을 견뎌냅니다. 예를 들어, 12,000N(1.2톤)의 힘으로는 대퇴골을 부러뜨리는 데 충분하지 않습니다. 이러한 유형의 변형은 일상 생활과 스포츠 연습 모두에서 널리 발생합니다. 예를 들어, 고리에 매달린 상태에서 "십자" 위치를 잡을 때 상지 부분이 구부러져 변형됩니다.


움직일 때 뼈는 늘어나거나 압축되고 구부러질 뿐만 아니라 비틀어집니다. 예를 들어 사람이 걸을 때 비틀림 모멘트는 15Nm에 달할 수 있습니다. 이 값은 뼈의 최대 강도보다 몇 배나 낮습니다. 실제로, 예를 들어 경골을 파괴하려면 비틀림 힘의 순간이 30-140Nm에 도달해야 합니다(뼈 변형을 초래하는 힘의 크기와 힘의 모멘트에 대한 정보는 대략적인 것이며, 그 수치는 주로 사체 재료에서 얻은 것이기 때문에 분명히 과소평가되었습니다. 그러나 그들은 또한 인간 골격의 안전 한계가 다양하다는 것을 증언합니다. 일부 국가에서는 뼈 강도의 생체 내 측정이 실행됩니다. 이러한 연구는 보수가 높지만 테스터가 부상을 입거나 사망하게 되므로 비인간적입니다.).


표 2

대퇴골두에 작용하는 힘의 크기
(X에 따르면. A. Janson, 1975, 개정)

운동 활동 유형


힘의 크기(운동 활동 유형에 따라 다름)몸의 중력에 비례)


좌석


0,08


두 다리로 서기


0,25


한쪽 다리로 서기


2,00


평평한 표면에서 걷기


1,66


경사면을 오르고 내리다


2,08


빠른 걷기


3,58


규칙적인 훈련으로 인해 뼈 비대가 발생하기 때문에 허용되는 기계적 부하가 운동선수에게 특히 높습니다. 역도 선수에서는 다리와 척추의 뼈가 두꺼워지고, 축구 선수에서는 중족골 뼈의 바깥 부분, 테니스 선수에서는 팔뚝 뼈 등이 두꺼워지는 것으로 알려져 있습니다.


조인트의 기계적 성질 그들의 구조에 따라 달라집니다. 관절 표면은 캡슐처럼 관절낭을 저장하는 윤활액에 의해 젖어 있습니다. 윤활액은 관절의 마찰 계수를 약 20배 감소시킵니다. "압착" 윤활제의 작용 특성은 놀랍습니다. 이는 조인트에 가해지는 하중이 감소하면 조인트의 해면질 형성에 의해 흡수되고, 하중이 증가하면 짜내어 젖게 됩니다. 조인트 표면이 마찰 계수를 감소시킵니다.


실제로 관절면에 작용하는 힘의 크기는 엄청나며 활동 유형과 강도에 따라 달라집니다(표 2).

메모.무릎 관절에 작용하는 훨씬 더 높은 힘; 체중이 90kg이면 걸을 때 7000N, 달리는 동안 20000N에 도달합니다.


뼈의 힘과 마찬가지로 관절의 힘도 무한하지 않습니다. 따라서 관절 연골의 압력은 350N/cm를 초과해서는 안 됩니다. 2 . 더 높은 압력에서는 관절 연골의 윤활이 중단되고 기계적 마모의 위험이 증가합니다. 이는 특히 하이킹 여행(사람이 무거운 짐을 지고 있는 경우)을 할 때나 중장년층과 함께 여가 활동을 조직할 때 고려해야 합니다. 결국, 나이가 들면서 관절낭의 윤활이 덜 풍부해지는 것으로 알려져 있습니다.


근육 생체역학

골격근은 인체의 기계적 에너지의 주요 원천입니다. 그것들은 엔진에 비유될 수 있습니다. 이러한 "라이브 엔진"의 작동 원리는 무엇입니까? 근육을 활성화하는 것은 무엇이며 어떤 특성을 나타냅니까? 근육은 서로 어떻게 상호작용하는가? 마지막으로, 어떤 모드의 근육 기능이 가장 좋습니까? 이 섹션에서 이러한 질문에 대한 답을 찾을 수 있습니다.

근육의 생체역학적 특성

여기에는 수축성, 탄력성, 강성, 강도 및 이완이 포함됩니다.


수축성 자극을 받았을 때 근육이 수축하는 능력입니다. 수축의 결과로 근육이 짧아지고 견인이 발생합니다.


근육의 기계적 특성을 설명하기 위해 모델을 사용합니다(그림 1). 12), 결합 조직 형성(평행 탄성 구성요소)이 스프링 형태의 기계적 유사성을 갖는 경우(1). 결합 조직 형성에는 근육 섬유의 외피와 그 다발, 육종 및 근막이 포함됩니다.


근육 수축 중에 가로 액틴-미오신 다리가 형성되며, 그 수에 따라 근육 수축력이 결정됩니다. 수축성 구성 요소의 액틴-미오신 다리는 피스톤이 움직이는 실린더로 모델에 표시됩니다.(2).


순차 탄성 구성요소의 유사체는 스프링입니다.(3), 실린더와 직렬로 연결됩니다. 이는 현재 수축에 관여하지 않는 힘줄과 근원섬유(근육을 구성하는 수축 필라멘트)를 모델링합니다.



Hooke의 법칙에 따르면 근육의 경우 신장은 인장력의 크기에 따라 비선형적으로 달라집니다(그림 13). 이 곡선("강도 - 길이"라고 함)은 근육 수축 패턴을 설명하는 특징적인 종속성 중 하나입니다. 또 다른 특징적인 의존성 "힘-속도"는 그것을 연구 한 유명한 영국 생리학자인 Hill 곡선을 기리기 위해 호출됩니다 (그림 14) (그래서 오늘날 이 중요한 의존성을 부르는 것이 받아들여지고 있습니다. 실제로 A. Hill은 극복하는 움직임만을 연구했습니다(그림 14의 그래프 오른쪽). 항복 운동 중 힘과 속도 사이의 관계는 다음과 같이 처음 연구되었습니다.대 수도 원장. ).

근육은 근육이 부러지는 인장력의 양으로 측정됩니다. 인장력의 한계값은 Hill 곡선에서 결정됩니다(그림 14 참조). 근육이 부러지는 힘(1mm 단위) 2 단면적), 범위는 0.1 ~ 0.3 N/mm 2 . 비교를 위해 힘줄의 인장 강도는 약 50 N/mm입니다. 2 , 근막은 약 14 N/mm 2 . 질문이 생깁니다. 왜 가끔 힘줄이 찢어지는데 근육은 손상되지 않은 걸까요? 분명히 이것은 매우 빠른 움직임에서 발생할 수 있습니다. 근육은 흡수할 시간이 있지만 힘줄은 그렇지 않습니다.


기분 전환 - 일정한 길이에서 견인력이 점진적으로 감소하는 것으로 나타나는 근육의 특성근육. 예를 들어, 사람이 딥 스쿼트 중에 잠시 멈추면 점프하고 점프할 때 이완이 나타납니다. 정지 시간이 길어질수록 반발력은 낮아지고 점프 높이도 낮아집니다.


수축 모드 및 근육 활동 유형

힘줄에 의해 뼈에 부착된 근육은 등척성 및 애니소메트릭 모드로 기능합니다(그림 14 참조).

등각 투영 (고정) 모드에서 근육의 길이는 변경되지 않습니다 (그리스어 "iso"-동일, "미터"-길이). 예를 들어 등척성 수축 모드에서는 몸을 끌어 올려 이 자세로 유지하는 사람의 근육이 작동합니다. 비슷한 예: 링 위의 "아자리안 크로스", 바벨 잡기 등


Hill 곡선에서 등척성 체제는 정적 힘의 값에 해당합니다.(F0),근육의 수축률은 0입니다.


아이소메트릭 모드에서 운동선수가 보여주는 정적 힘은 이전 작업 모드에 따라 달라집니다. 근육이 항복 모드로 기능했다면,F0극복 작업을 수행 한 경우보다 더 많습니다. 예를 들어, 선수가 아래쪽이 아닌 위쪽 위치에서 들어올 경우 "Azarian Cross"를 수행하기가 더 쉬운 이유가 바로 여기에 있습니다.


애니소메트릭 수축 중에는 근육이 짧아지거나 길어집니다. 애니소메트릭 모드에서는 달리기 선수, 수영 선수, 사이클 선수 등의 근육이 기능합니다.

애니소메트릭 모드에는 두 가지 종류가 있습니다. 극복 모드에서는 수축으로 인해 근육이 짧아집니다. 항복 모드에서는 외부 힘에 의해 근육이 늘어납니다. 예를 들어, 단거리 선수의 종아리 근육은 다리가 감가 상각 단계에서 지지대와 상호 작용할 때 항복 모드에서 기능하고, 극복 모드에서는 반발 단계에서 기능합니다.

Hill 곡선의 오른쪽(그림 14 참조)은 근육 수축 속도가 증가하면 견인력이 감소하는 극복 작업 패턴을 표시합니다. 그리고 항복 모드에서는 반대의 그림이 관찰됩니다. 근육 스트레칭 속도의 증가는 견인력의 증가를 동반합니다. 이는 운동선수의 수많은 부상(예: 단거리 선수 및 멀리뛰기 선수의 아킬레스건 파열)의 원인입니다.

쌀. 15. 근력과 속도에 따른 근육수축의 힘이 나타납니다. 음영 처리된 직사각형은 최대 전력에 해당합니다.

근육의 그룹 상호 작용

근육의 그룹 상호작용에는 시너지 효과와 길항 작용이라는 두 가지 경우가 있습니다.


근육 시너지 효과몸체의 링크를 한 방향으로 움직입니다. 예를 들어, 상완이두근, 상완근 및 상완요근근 등은 팔꿈치 관절에서 팔을 구부리는 데 관여하며, 근육의 시너지 상호작용의 결과로 작용력이 증가합니다. 그러나 근육 시너지의 중요성은 여기서 끝나지 않습니다. 부상이 있거나 근육의 국부적 피로가 있는 경우 시너지 효과가 운동 활동의 성능을 보장합니다.


길항근(시너지 근육과는 반대로) 다방향 효과가 있습니다. 그러므로 둘 중 하나가 이기는 사역을 하면 다른 하나는 하위 사역을 하는 것이다. 길항근의 존재는 다음을 보장합니다. 1) 운동 활동의 높은 정확성; 2) 부상 감소.


근육 수축의 힘과 효율성


근육 수축 속도가 증가함에 따라 극복 모드에서 작동하는 근육의 견인력은 쌍곡선 법칙에 따라 감소합니다(그림 1 참조).쌀. 14). 기계적 힘은 힘과 속도의 곱과 같다고 알려져 있습니다. 근육 수축의 힘이 가장 커지는 힘과 속도가 있다(그림 15). 이 모드는 힘과 속도가 모두 최대 가능한 값의 약 30%일 때 발생합니다.

당신이 십여 년 넘게 살았지만 자신의 몸에 대해 전혀 아는 것이 없다는 것이 이상하게 여겨진 적이 있습니까? 또는 인체해부학 시험을 치르게 되었지만 전혀 준비하지 않은 경우도 있습니다. 두 경우 모두 잃어버린 지식을 따라잡고 인간의 장기에 대해 더 잘 알아야 합니다. 위치는 사진에서 가장 잘 보입니다. 가시성이 매우 중요합니다. 따라서 우리는 인체 장기의 위치를 ​​쉽게 추적하고 비문으로 서명할 수 있는 사진을 수집했습니다.

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사진을 확대하려면 해당 사진을 클릭하면 전체 크기로 열립니다. 이렇게 하면 작은 글씨를 읽을 수 있습니다. 그럼 위에서부터 시작해서 아래로 내려가 보겠습니다.

인간 장기: 사진의 위치.

인간의 뇌는 가장 복잡하고 이해가 가장 부족한 인간 기관입니다. 그는 다른 모든 기관을 관리하고 업무를 조정합니다. 사실 우리의 의식은 뇌입니다. 약간의 연구에도 불구하고 우리는 여전히 주요 부서의 위치를 ​​알고 있습니다. 이 그림은 인간 두뇌의 해부학적 구조를 자세히 설명합니다.

후두

후두를 통해 우리는 소리를 내고, 말하고, 노래할 수 있습니다. 이 교활한 기관의 구조가 그림에 나와 있습니다.

주요 기관, 흉부 및 복부 기관

이 그림은 갑상선 연골부터 직장까지 인체의 31개 기관의 위치를 ​​보여줍니다. 친구와의 싸움에서 이기거나 시험을 보기 위해 시신의 위치를 ​​급히 확인해야 할 경우 이 사진이 도움이 될 것입니다.

그림은 후두, 갑상선, 기관, 폐정맥 및 동맥, 기관지, 심장 및 폐엽의 위치를 ​​보여줍니다. 많지는 않지만 매우 명확합니다.

이 그림은 기관에서 방광까지 사람의 내부 장기의 개략적인 배열을 보여줍니다. 크기가 작기 때문에 빠르게 로드되어 시험을 감시하는 데 드는 시간을 절약할 수 있습니다. 하지만 의사가 되기 위해 공부하는 경우에는 우리 자료의 도움이 필요하지 않기를 바랍니다.

혈관과 정맥의 체계를 보여주는 사람의 내부 장기의 위치를 ​​보여주는 그림입니다. 오르간은 예술적인 관점에서 아름답게 묘사되어 있으며, 그 중 일부는 서명되어 있습니다. 서명된 것 중에 귀하에게 필요한 것이 있기를 바랍니다.

인간의 소화 기관과 작은 골반의 위치를 ​​자세히 설명하는 그림입니다. 복통이 있는 경우, 활성탄이 작용하는 동안 또는 편안하게 소화 기관을 편안하게 하는 동안 이 사진이 원인을 찾는 데 도움이 될 것입니다.

골반 장기의 위치

상부 부신 동맥, 방광, 대요근 또는 기타 복부 기관의 위치를 ​​알아야 할 경우 이 사진이 도움이 될 것입니다. 이 구멍의 모든 기관의 위치를 ​​자세히 설명합니다.

인간의 비뇨생식기: 사진 속 기관의 위치

남성이나 여성의 비뇨생식기계에 대해 알고 싶었던 모든 것이 이 그림에 나와 있습니다. 정낭, 난자, 모든 줄무늬의 음순, 물론 모든 영광의 비뇨기 계통. 즐기다!

남성 생식 기관

모형 해골, 술에 취한 개구리, 이국적인 식물이 늘어선 생물학 교실은 언제나 아이들의 관심을 끌고 있습니다. 또 다른 점은 관심이 항상 이러한 특별한 대상을 넘어서는 것은 아니며 대상 자체로 거의 전달되지 않는다는 것입니다.

그러나 오늘날 교사와 교육자를 돕기 위해 이전에는 상상할 수 없었던 경험을 제공하는 수많은 게임과 애플리케이션이 개발되었습니다. 여기에 최고의 것들이 있습니다.

이 훌륭한 앱은 동물 실험과 관련된 오래된 윤리적 문제를 부분적으로 해결합니다. Frog Dissection을 사용하면 실제 해부를 연상시키는 개구리의 3D 해부를 수행할 수 있습니다. 이 프로그램에는 실험 수행에 대한 자세한 지침, 개구리와 인간의 해부학적 비교, 그리고 화면 상단에 표시되는 메스, 핀셋, 핀 등 필요한 도구 전체 세트가 포함되어 있습니다. 이 응용 프로그램을 사용하면 해부된 각 장기를 자세히 연구할 수 있습니다. 그래서 Frog Dissection을 통해 동물복지단체의 파트타임 회원인 1학년 학생들이 가상의 개구리를 안전하게 해부하고 소중한 학점을 받을 수 있습니다. 이 체험 중에는 어떤 동물도 해를 입지 않습니다. Frog Dissection은 iTunes에서 $3.99에 다운로드할 수 있습니다.

오늘날 학생과 의대생 모두를 위해 제작된 수많은 해부학적 지도책과 백과사전이 있다는 사실에도 불구하고 일본 회사인 teamLabBody가 만든 3D 인체 해부학 애플리케이션은 현재까지 최고의 대화형 해부학 중 하나입니다. 인체의 3차원 모델을 연구합니다.

Leafsnap은 모든 식물학자(진정한 의미에서)와 자연 애호가에게 확실히 매력적인 일종의 디지털 나무 인식기입니다. 응용 프로그램의 원리는 매우 간단합니다. 어떤 식물이 앞에 있는지 이해하려면 잎 사진을 찍으면 됩니다. 그 후 애플리케이션은 나뭇잎의 모양을 메모리에 저장된 모양과 비교하기 위한 특수 알고리즘(사람의 얼굴을 인식하는 메커니즘과 유사)을 시작합니다. 주장된 잎의 "운반체"에 대한 결론과 함께 응용 프로그램은 이 식물에 대한 많은 정보(성장 장소, 개화 특성 등)를 제공합니다. 이미지 품질로 인해 프로그램이 최종 결론에 도달하기 어려운 경우 자세한 설명과 함께 가능한 옵션이 제공됩니다. 더 나아가 - 그것은 당신에게 달려 있습니다. 일반적으로, 추가 노력 없이도 주변 세계에 대해 조금 더 배울 수 있도록 도와주는 매우 유익한 애플리케이션입니다. 그건 그렇고, 응용 프로그램에서 받은 각 사진은 특정 지역에 대해 특별히 설계된 식물 데이터베이스에 속하며 과학자들이 새로운 식물 종을 연구하고 이미 알려진 식물에 대한 정보를 보충하는 데 도움이 됩니다. 해당 애플리케이션은 App Store에서 무료로 다운로드할 수 있습니다.

인체를 통해 흥미진진한 여행을 쉽게 할 수 있게 해주는 어린이를 위한 재미있는 앱입니다. 여행뿐만 아니라 우리 몸의 다양한 기관과 시스템의 3D 모델을 통해 로켓을 타고 여행합니다. 혈관을 통해 "타고" 뇌가 신호를 수신하고 보내는 방법과 우리가 먹는 음식이 어디로 가는지 확인할 수 있습니다. 아이는 어디든 멈춰서 주변을 둘러볼 기회가 있습니다. 이 응용 프로그램을 사용하면 골격, 근육, 내부 장기, 신경 및 혈관의 이미지를 확대하고 해당 위치와 작동 방식을 연구할 수 있습니다. 두개골의 뼈가 어떻게 서로 붙어 있는지, 몸에서 어떤 근육이 가장 많이 작동하는지, 홍채의 이름이 어디서 유래했는지 알고 싶으십니까? My Incredible Body는 이러한 질문에 대한 답변을 제공합니다. 이 프로그램에는 호흡 과정, 근육의 관절 작용, 보청기의 기능 등을 포착하는 짧은 비디오가 있습니다. 일반적으로 이것은 신체를 알아가는 데 훌륭한 옵션이며, 특히 App Store 가격이 $2.69이기 때문에 더욱 그렇습니다.

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인체를 처음 접하는 또 다른 응용 프로그램입니다. Human Body는 게임과 백과사전의 중간체입니다. 인체의 각 과정은 대화식으로 제시되고 자세히 설명됩니다. 여기에서는 심장이 뛰고, 장이 꾸르륵거리고, 폐는 숨을 쉬고, 눈은 바라보고 있습니다. 이 앱은 146개국 App Store 교육 차트에서 1위를 차지했으며 2013년에는 App Store 최고의 앱 중 하나로 선정되었습니다. 다음은 iTunes의 제품 설명에서 인용한 내용입니다.

Human Body는 아이들이 우리가 무엇으로 구성되어 있고 어떻게 일하는지 배울 수 있도록 고안되었습니다.

응용 프로그램에서 우리 몸의 활동을 보여주는 예에 따라 네 가지 아바타 중 하나를 선택할 수 있습니다. 여기에는 특별한 규칙과 수준이 없습니다. 모든 것의 기초는 우리 몸에 대해 응용 프로그램에 질문을 할 수 있는 어린이의 호기심입니다. 우리는 어떻게 숨을 쉬나요? 우리는 어떻게 봅니까? 등등. 이 응용 프로그램에는 골격, 근육, 신경계, 심혈관, 호흡기 및 소화기 등 우리 몸의 6가지 시스템에 대한 애니메이션과 대화형 표현이 있습니다. 응용 프로그램에는 자세한 기사와 토론 질문이 포함된 인체 해부학에 관한 무료 PDF 책을 다운로드할 수 있는 기능이 포함되어 있습니다. 이 앱은 iTunes에서 2.99달러에 다운로드할 수 있습니다.

이것은 브루클린에 본사를 둔 교육 앱 개발자 Tinybop의 또 다른 애플리케이션이지만 식물학 연구를 위한 것입니다. 녹색 왕국의 비밀을 알고 싶나요? 식물은 어린이와 지구의 생태계에 대해 더 많이 배우고 싶어하는 사람들 모두에게 도움이 될 것입니다. 이 애플리케이션은 플레이어가 왕이자 신이 되어 날씨를 제어하고, 산불을 일으키고, 자연 환경에서 동물을 관찰할 수 있는 대화형 디오라마입니다. 이러한 창의성의 과정에서 사용자는 자연 서식지를 재현한 가상 샌드박스에서 다양한 식물과 동물을 만날 수 있는 기회를 얻게 됩니다. 이 응용 프로그램에는 숲과 사막 지역, 툰드라와 초원의 생태계가 있습니다. 곧 개발자들은 타이가, 열대 사바나, 맹그로브 숲의 생태계를 선보일 것을 약속합니다. 그러나 수량에 관한 것이 아닙니다. 적어도 하나의 생물군계의 생명주기를 알아가는 것은 이미 성취된 일이지만, 그러한 경험은 우리 행성이 어떻게 살고 있는지, 모든 것이 자연에서 어떻게 상호 연결되어 있는지를 훨씬 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 해당 애플리케이션은 App Store에 있으며 가격은 $2.99입니다.