Definiția Muscle Torque

Măsurarea cuplului exercitat de mușchi este fundamentală pentru multe aspecte ale reabilitării, designului industrial, ergonomiei și performanțelor atletice de vârf. De exemplu, designerii echipamentelor medicale pentru dispozitivele de proiectare pentru seniori care necesită un cuplu mic pentru funcționarea lor, în timp ce designerii echipamentelor de exerciții se așteaptă ca utilizatorii săi să genereze o mare parte din acesta. Cu toate acestea, cuplul muscular în sine este dificil pentru nespecialiști să definească și să cuantifice.

O femeie urcă într-o cutie. (Imagine: lagunaguiance / iStock / Getty Images)

Despre cuplu

Majoritatea oamenilor sunt familiarizați cu cuplul ca termen, dacă nu neapărat ca un concept. Producătorii rivali au trompetă cuplurilor lor în picioare, iar majoritatea șoferilor înțeleg nevoia de a folosi viteza redusă pentru un cuplu mai bun atunci când încearcă să elibereze mașina de un zăpadă. Cu toate acestea, acest lucru nu transmite nimic despre natura fundamentală a cuplului. Momentul de cuplu, în cea mai simplă definiție, este aplicarea forței unui obiect pe o axă. Acest lucru ar putea însemna că transmisia autovehiculului dvs. face ca pneurile să se răsucească, sau dacă brațele voastre rotesc o cheie cu cheie pentru a slăbi o piuliță.

Definirea cuplului muscular

Momentul cuplului atinge același standard de bază, dar este complicat de fiziologia organismului. Forța de bază provine dintr-un grup de mușchi, care poate fi împins sau tras. Axa din ecuație este articulația controlată de mușchi. Al treilea factor în calcul este lungimea membrelor sau a grupului muscular implicat, care determină pârghia utilizată pentru a aplica forța. Toți acești factori intră în joc atunci când se calculează cuplul muscular. Matematica de bază este complicată de faptul că unii mușchi împing în timp ce alții trag și că articulațiile umane funcționează în trei dimensiuni, mai degrabă decât două.

Calculul cuplului muscular

Momentul cuplului este calculat prin interacțiunea celor trei factori. Prima este forța reală generată de mușchii înșiși. În al doilea rând, este lungimea limbii sau a grupului muscular care aplică forța, ceea ce determină cât de mult poate fi aplicată pârghia. Această măsurătoare este menționată în fiziologie și biomecanică drept "brațul momentului". Al treilea factor este unghiul format de brațul momentului și articulația, la momentul aplicării forței. Atunci, cuplul muscular este forța aplicată de mușchi printr-un braț moment de o anumită lungime, la un unghi dat de articulație.

Complicații matematice

Calculul real al cuplului muscular poate fi semnificativ mai complicat. În primul rând, unghiul la articulație se schimbă foarte des în timpul mișcării care creează cuplul. În al doilea rând, rotația articulației ar putea să nu fie plană, ci tridimensională, așa cum este atunci când un pitcher aruncă un baseball. În al treilea rând, lungimea brațului momentului se poate modifica în timpul unor mișcări, cum ar fi contractul relevant al mușchilor. Matematica necesară pentru a calcula cu exactitate cuplul muscular este în afara limitei persoanei obișnuite, dar specialiștii pot ajunge, de obicei, la o măsurătoare exactă în kilograme sau Newton-metri.