7. Какую роль в опорно- двигательном аппарате человека играют мышцы? Что такое степень свободы? Сколько степеней свободы имеет кинематическая цепь (на примере).

СТЕПЕНИ СВОБОДЫ независимые возможные изменения состояния (в частности, положения) физ. системы, обусловленные вариациями её параметров.

Скелетные мышцы осуществляют как статическую деятельность, фиксируя тело в определённом положении, так и динамическую, обеспечивая перемещение тела в пространстве и отдельных его частей относительно друг друга. Сложные движения сустава выполняются согласованным, одновременным или последовательным сокращением мышц ненаправленного действия. Скелетные мышцы представляют собой также своеобразные органы чувств: в мышечном волокне и сухожилиях имеются нервные окончания - рецепторы, которые посылают импульсы к клеткам различных уровней центральной нервной системы.

Под числом степеней свободы кинематической цепи в данном случае подразумевается число степеней свободы подвижных звеньев относительно стойки (звена, принятого за неподвижное). Однако сама стойка в реальном пространстве может перемещаться. Например, любое неподвижное тело на Земле имеет нулевую степень свободы, но в Мировом пространстве вместе с Землей оно перемещается, используя все шесть степеней свободы. Другой пример: кинематическая цепь, положенная в основу поршневого двигателя, имеет одну степень свободы относительно стойки (звена, принятого при исследовании за неподвижное, которое состоит из цилиндра, присоединенного к картеру и раме или корпусу автомобиля, мотоцикла или другой машины), хотя при движении машины сама стойка также перемещается.

8. Основные понятия релогии Реология - раздел физики, изучающий деформации и текучесть вещества.  Деформация — изменение взаимного положения частиц тела, связанное с их перемещением относительно друг друга. Деформация представляет собой результат изменения межатомных расстояний и перегруппировки блоков атомов. Обычно деформация сопровождается изменением величин межатомных сил, мерой которого является упругое механическое напряжение.  Виды деформации:  1. Растяжение-сжатие — вид продольной деформации стержня или бруса, возникающий в том случае, если нагрузка к нему прикладывается по его продольной оси (равнодействующая сил, воздействующих на него, нормальна поперечному сечению стержня и проходит через его центр масс).  2. Сдвиг - вид продольной деформации бруса, возникающий в том случае, если сила прикладывается касательно его поверхности (при этом нижняя часть бруска закреплена неподвижно).  3. Изгиб - вид деформации, при котором происходит искривление осей прямых брусьев или изменение кривизны осей кривых брусьев. Изгиб связан с возникновением в поперечных сечениях бруса изгибающих моментов. Прямой изгиб возникает в случае, когда изгибающий момент в данном поперечном сечении бруса действует в плоскости, проходящей через одну из главных центральных осей инерции этого сечения. В случае, когда плоскость действия изгибающего момента в данном поперечном сечении бруса не проходит ни через одну из главных осей инерции этого сечения, называется косым.  4. Кручение - один из видов деформации тела. Возникает в том случае, если нагрузка прикладывается к телу в виде пары сил (момента) в его поперечной плоскости.  Механическое напряжение — это мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием различных факторов. Механическое напряжение в точке тела определяется как отношение внутренней силы к единице площади в данной точке рассматриваемого сечения.  Q = F/S  Q — механическое напряжение.  F — сила, возникшая в теле при деформации.  S — площадь.  Различают две составляющие вектора механического напряжения:  Нормальное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения, по нормали к сечению.  Касательное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения, в плоскости сечения по касательной

9. Модель Гука Моделью упругого твердого тела является пружина, или тело Гука. Соответствующей математической моделью является реологическое уравнение гуковского твердого тела для простого сдвига τ = Gγ , где G - модуль сдвига. Для растяжения-сжатия σ = Eε , где E - модуль упругости. Реологической константой является модуль сдвига G. Напряжение, возникаемое в этом теле, прямопропорционально деформации.

13.Механизм вдоха и выдоха. Вдох:  1. Диафрагма опускается вниз, отодвигая органы брюшной полости. 2. Межреберные мышцы поднимают грудную клетку вверх, вперед и в стороны. 3. Объем грудной полости увеличивается, и легкие следуют за этим увеличением, поскольку содержащиеся в них газы прижимают их к легочной плевре. 4. Снижается давление в легких, воздух движется из области большого давления в область наименьшего давления и наружный воздух поступает в альвеолы. Выдох: 1. Межреберные мышцы расслабляются, грудная стенка опускается вниз, а диафрагма поднимается вверх.  2. Растянутый живот давит на внутренние органы брюшной полости, а они на диафрагму. Объем грудной полости уменьшается, легкие сдавливаются, давление воздуха в альвеолах становится выше атмосферного и часть его выходит наружу - происходит выдох. Сопротивление дыхательных путей. Движение воздуха в дыхательных путях и смещение ткани легких требует затраты механической энергии. Дыхательные пути имеют вид сложной асимметрично делящейся системы, состоящей из многочисленных бифуркаций и ветвей разного калибра. В такой системе типичным является сочетание ламинарного и турбулентного потоков воздуха. Возникающее сопротивление току воздуха приводит к снижению давления по ходу воздухоносных путей. Как известно, это давление обеспечивает движение воздуха в воздухоносных путях легких. Сопротивление легких включает в себя сопротивление ткани легких и дыхательных путей. В свою очередь сопротивление дыха¬тельных путей подразделяют на сопротивление верхних (полость рта, носовые ходы, глотка), нижних (трахея, главные бронхи) и мелких (меньше 2 мм в диаметре) дыхательных путей. При этом сопротивление дыхательных путей обратно пропорционально диа¬метру их просвета. Следовательно, мелкие дыхательные пути со¬здают наибольшее сопротивление потоку воздуха в легких. Кроме того, на этот показатель влияют вязкость и плотность газа. Сопротивление дыхательных путей очень чувствительно к фак¬торам, которые влияют на диаметр дыхательных путей. Такими факторами являются легочный объем, тонус бронхиальных мышц, секреция слизи и спадение дыхательных путей во время выдоха или их сдавление каким-либо объемным процессом в легких (на¬пример, опухолью).