Síly mohou být rozděleny na vnitřní a vnější.
Vnitřní síly
Vnitřní síly jsou síly, jimiž na sebe působí prvky objektu nebo systému, jehož pohybový stav je pozorován.
Přesto, že v biomechanice si často pro zjednodušení představujeme, že lidské tělo nemění svůj tvar ani objem, ve skutečnosti tomu tak není. Lidské tělo je systém struktur: orgánů, kostí, svalů, šlach, vazů, chrupavek a dalších tkání. Tyto struktury na sebe navzájem působí silami a vzájemně se deformují. Svaly působí na šlachy a ty zase působí tahem na kosti. V kloubech kosti vytváří tlak na chrupavky, ty se deformují a následně vytvářejí tlak na další chrupavky a kosti. Jestliže tažné síly působí na konce určité vnitřní struktury, vyvolávají v ní napětí a převážně také deformaci. Jestliže tlakové síly působí na konce této vnitřní struktury, vyvolávají v ní tlak. Vnitřní síly drží tělesa (lidské tělo) pohromadě, i když jsou jednotlivé struktury tělesa pod napětím nebo tlakem. Někdy jsou tahové nebo tlakové síly větší, než vnitřní síly dané struktury mohou snést, deformace je příliš velká a dojde k narušení dané struktury, přetržení nebo zlomu. Příkladem může být natažený dvouhlavý sval stehna, přetržená Achillova šlacha, zlomená kost holenní nebo utržený křížový vaz v kolenním kloubu.
Kombinaci svalů a šlach považujeme za struktury produkující síly, které jsou příčinou změn našeho pohybového stavu. Činnost svalů vytváří vnitřní síly, které způsobují pohyb končetin a jednotlivých částí těla, ale nemůže způsobit změnu pohybu těžiště celého těla bez vnějších sil, které působí na lidské tělo. Naše tělo je schopno měnit svůj pohyb jen v případě, že je v kontaktu s jiným tělesem. Můžeme si představit fotbalového brankáře, který chytá pokutový kop. Skočí-li dříve, než zaznamená, že je míč kopnut na opačnou stranu, potřebuje změnit směr svého původního pohybu. Bohužel není v kontaktu s vnějším tělesem, proto na něj nepůsobí kromě tíhové síly další vnější síla, která by mu pomohla chytit míč, který letí na opačnou stranu, než je pohyb jeho těla. Když je opět na zemi, může zatlačit dolními končetinami proti ní a změnit svůj pohyb. V tomto případě země poskytuje vnější síly, které brankáři umožní změnu pohybu jeho těla. Lze je chápat jako reakční síly na síly, jimiž působí dolní končetiny na zem.
Studium vnitřních sil umožňuje popsat pohyb jednotlivých částí lidského těla a povahu a příčiny zranění.
Změny pohybu těžiště celého těla způsobují vnější síly.
Vnější síly
Vnější síly jsou takové síly, které působí na lidské tělo v důsledku jeho interakce s okolím.
Vnější síly můžeme rozdělit na kontaktní a nekontaktní. Většina sil, se kterými biomechanika pracuje, jsou síly kontaktní. Kontaktní síly se objevují v místech dotyku s jinými objekty. Tíhová síla působící na všechna tělesa na zemi je nekontaktní síla. Tíhová síla působí na tělesa, přestože nejsou v kontaktu se zemí. Působí prostřednictvím tíhového pole Země.
Při sportu a tělesném cvičení budeme zvažovat jen jednu nekontaktní sílu a to právě tíhovou.
Sílu, která je výslednicí gravitační síly Země a odstředivé síly vyvolané rotací Země, nazýváme tíhová síla.
Tíha je tlaková síla, kterou působí těleso (lidské tělo) na podložku, nebo tahová síla, kterou působí na závěs.
Pokud pustíme jakýkoliv předmět z ruky, začne padat k zemi a zrychlovat vlivem tíhové síly. Jestliže zanedbáme odpor vzduchu, začne se přitom pohybovat se zrychlením 9,8110 m·s-2 a vůbec nezáleží na hmotnosti nebo objemu tělesa. Toto zrychlení se nazývá tíhové zrychlení g. Tíhová síla FG (jednotka newton – N) působící na těleso je rovna hmotností tělesa m (kg) vynásobenou tíhovým zrychlením g (m.s-2):
FG = m.g11
Kontaktní síly vznikají z kontaktu těles navzájem. Tělesa mohou být tuhá nebo tekutá. Kontaktní síly ve sportu vznikají mezi sportovcem a dalšími tělesy, které ho obklopují. Například při chůzi vzniká reakční síla země, která působí na chodidlo jako reakce na akční sílu, kterou působí chodidlo na zem (obr. 7)12.
Kontaktní síly mohou být rozloženy na tři složky:
- Složku síly, která působí kolmo na povrch a budeme ji nazývat normálová síla Fn13. Během stojné fáze chůze je normálová síla ta složka, která působí dolů na zemi (akční) a nahoru na chodce (reakční).
- Složku síly, která působí paralelně k povrchu ve směru předozadním a je jednou ze složek třecí síly14.
- Složku síly, která působí na povrch paralelně z pohledu chodce ve směru levo-pravém a je jednou ze složek třecí síly15.
Rovina působení tření je rovnoběžná k povrchům, které jsou ve styku. Třecí síla působí proti směru pohybu. Takže když chodec působí silou směrem dozadu dolů na zemi během kroku, třecí síla je složka kontaktní síly, která působí dopředu na chodce a dozadu na zemi. Třecí síla je složka kontaktní síly, která je příčinou změn horizontálního pohybu a je hlavní příčinou lidské lokomoce.
10 Tato hodnota platí pro Prahu.Zpět
11 Můžeme se také setkat s označením výsledné síly zkratkou W z anglického Weight, nebo písmenem G.Zpět
12 V zahraniční literatuře se setkáváme se značkou GRF z anglického názvu – ground reaction force.Zpět
13 V zahraniční literatuře se označuje tato složka síly při kontaktu sportovce se zemí jako vertical V/GRFZpět
14 V zahraniční literatuře se označuje tato složka síly při kontaktu sportovce se zemí jako anterior-posterior AP/GRFZpět
15 V zahraniční literatuře se označuje tato složka síly při kontaktu sportovce se zemí jako medio-lateral ML/GRFZpět