Definition av muskelmoment
Mätning av vridmomentet som utövas av muskler är grundläggande för många aspekter av rehabilitering, industriell design, ergonomi och toppatletik. Till exempel designers av medicinsk utrustning för seniorer design enheter som kräver lite vridmoment för sin verksamhet, medan designers av träningsutrustning förväntar sina användare att generera en stor del av det. Emellertid är muskelmomentet självt svårt för nonspecialister att definiera och kvantifiera.
En kvinna hoppar upp på en låda. (Bild: Lagunaguiance / iStock / Getty Images)Om vridmoment
De flesta känner till vridmomentet som en term, om inte nödvändigtvis som ett begrepp. Rivaliserande biltillverkare trumpet vridmomentet hos sina pickupbilar i fotpund, och de flesta förare förstår behovet av att använda lågt växel för bättre vridmoment när man försöker frigöra bilen från en snödrift. Detta förmedlar dock inte något om vridmomentets grundläggande natur. Vridmoment, i sin enklaste definition, är tillämpningen av kraft på ett objekt på en axel. Det kan innebära att bilens överföring gör att däcken vänder, eller att dina egna armar vrider en hylsnyckel för att lossna en mutter.
Definiera muskelmoment
Muskelmomentet följer samma grundläggande standard, men det är komplicerat av kroppens fysiologi. Den grundläggande kraften kommer från en grupp muskler, som kan skjuta eller dra. Axeln i ekvationen är den led som styrs av musklerna. En tredje faktor i beräkningen är längden på den lem- eller muskelgrupp som är inblandad, vilket bestämmer hävstången som används för att applicera kraften. Alla dessa faktorer kommer till spel när man beräknar muskelmomentet. Grundmatematiken är komplicerad av det faktum att vissa muskler pressar medan andra dra, och att mänskliga leder fungerar i tre dimensioner, snarare än två.
Beräkning av muskelmoment
Muskelmoment beräknas genom interaktionen mellan de tre faktorerna. Den första är den faktiska kraften som genereras av musklerna själva. För det andra är längden på lem eller muskelgrupp som tillämpar kraften, vilket bestämmer hur mycket hävstång kan appliceras. Denna mätning avses i fysiologi och biomekanik som "momentarm". Den tredje faktorn är den vinkel som bildas av momentarm och fog vid tiden då kraften appliceras. Muskelmomentet är då kraften som appliceras av musklerna genom en momentarm med en viss längd, i en given vinkel mot leden.
Matematiska komplikationer
Den faktiska beräkningen av muskelmomentet kan vara betydligt mer komplicerat. Till att börja med ändras vinkeln mot fogen ofta under rörelsen som skapar vridmomentet. För det andra kan rotationen av leden inte vara platt men tredimensionell, som det är när en kasta kastar en baseball. För det tredje kan armens längd ändras under vissa rörelser, som de relevanta musklerna avtalar. Den nödvändiga matematiken för att exakt beräkna muskelmoment ligger utanför den genomsnittliga personens räckvidd, men specialister kan vanligtvis komma fram till en noggrann mätning i fotpund eller Newton-meter.
