07

Síla

Síla je základním pojmem pro studium biomechaniky, proto ho vysvětlíme v samostatné kapitole. Bez použití síly bychom při tělesném cvičení a sportu byli zcela neschopní. Síly nás uvádějí do pohybu, dokážou nás zastavit, nebo změnit směr našeho pohybu. Síly jsou dokonce důležité v případech, kdy se nepohybujeme. Například manipulujeme se silami, které působí na naše tělo, při udržení vzpřímeného stoje. Také abychom udrželi rovnováhu při jízdě na kole nebo na lyžích musíme umět se silami manipulovat.

Pokud nebudeme hovořit o setrvačných silách, je síla působící na těleso mírou jeho interakce s okolními tělesy. Pro potřeby biomechaniky můžeme zjednodušeně říci, že síla vzniká tahem, tlakem nebo prostřednictvím tíhového pole Země. Tělesa v kontaktu na sebe navzájem působí silami. Síla tedy vždy vzniká ve dvojicích. Síla použitá jedním tělesem na druhé (akce) vyvolává sílu stejně velkou, ale opačného směru, kterou působí druhé těleso na těleso první (reakce).


Síla zrychluje nebo deformuje těleso.


Ke studiu mnohých problémů biomechaniky člověka je dostačující nahradit lidské tělo modelem, který se skládá z tuhých segmentů. V biomechanice používáme modely o jednom segmentu až po mnoho-segmentální modely, které popisují drobné části lidkého těla. Často také tělesa, které jsou s naším tělem v kontaktu považujeme za tuhá. V tom případě lze využít poznatků mechaniky tuhých těles. V mechanice tuhého tělesa síly nedeformují tělesa, ale zrychlují pohyb těles, pokud neexistují síly, které jim v urychlování těles brání. Jednotkou síly je newton (N), pojmenovaná podle významného fyzika Isaaca Newtona. Sílu značíme F. Síla o velikosti jednoho newtonu je definována jako síla, která zrychluje těleso o hmotnosti 1 kg zrychlením o velikosti 1 m·s-2.


Charakteristiky síly, jsou kromě velikosti, také působiště a směr působení.


Síla je tedy vektor9. Vektor je matematicky definován velikostí a směrem.



9 Vektorová fyzikální veličina se značí tučnou kurzívou.Zpět