HOOFDSTUK 6: Statica en Evenwicht
Op het einde van het hoofdstuk kan je…
→ Het verschil tussen statisch en dynamisch evenwicht toelichten
→ De relatie tussen statisch evenwicht en stabiliteit toelichten
→ de definitie van statisch evenwicht gebruiken om vergelijkingen mbt een
krachtenevenwicht van een FBD op te stellen
→ door het oplossen van evenwichtsvergelijkingen een onbekende kracht
berekenen
→ de hefboomwerking in het menselijk lichaam analyseren
1.statica en evenwicht
Het concept van evenwicht is gebaseerd op de eerste wet van Newton. Deze
wet zegt dat
wanneer een lichaam in rust is, de krachten die erop inwerken in evenwicht
zijn. Met andere
woorden, wanneer een lichaam in rust is, is de som van de krachten die erop
inwerken in alle
richtingen gelijk aan nul. In dit geval spreekt men van statisch evenwicht.
Het concept van evenwicht kan uitgebreid worden naar de tweede wet van
Newton, die zegt dat de som van alle krachten die inwerken op een lichaam
recht evenredig is met de versnelling van dat lichaam. In dit geval spreekt
men van dynamisch evenwicht
1.1 Statisch Evenwicht en Stabiliteit
Statisch evenwicht
→ 1e wet van Newton
→ som van alle inwerkende krachten is 0
→ Rust
→ Of beweging aan een constante snelheid (komt niet vaak voor)
→ Zwaartekracht en de som van de verticale GRF zijn even groot en
tegengesteld
→ Linker en rechter horizontale GRF is even groot en tegengesteld
→ Lichaam in rust want de som van alle kracht is nul
→ Eden Hazard staat stil in afwachting van de vrije trap
→ Zwaartekracht = blauw, grondreactiekracht = rood
=> bekijken in componenten: donkerblauwe pijl,
moet even groot zijn als de GRK
→ Som van alle krachten moet nul zijn, zo kan het
lichaam in rust zijn
1
, Statisch evenwicht en stabiliteit
→ Stabiliteit = de weerstand van een lichaam tegen verstoring van het
(statisch) evenwicht (vb. door een externe kracht zoals een duw).
De stabiliteit van een lichaam wordt bepaald door zijn massa, de
positie van het lichaamszwaartepunt, de grootte van de steunbasis
(base of support) en de eigenschappen van de ondergrond
→ Verstoring vb. externe kracht (duw)
→ Stabiliteit ~ massa, positie COM, m² steunbasis en ondergrond
→
Er zal altijd een externe
kracht zijn
Test: iemand duwen:
kunnen de mensen
terugkomen of moeten ze
stappen gaan zetten
Ondergrond speelt
een rol: stevig, of smal? Dit gaat bepalen hoe stabiel je staat
→ Veronderstel hierbij het voorbeeld van een persoon die stilstaat op de
grond.
Zowel in de horizontale als in de
verticale richting moet de som
van de krachten gelijk zijn aan
nul.
De krachten die inwerken op de
persoon zijn de zwaartekracht,
naar beneden gericht, en onder
elke voet de grondreactiekracht
die naar boven is gericht.
De som van de verticale componenten van de grondreactiekracht
vector is even groot als het gewicht (resultaat van de zwaartekracht)
maar tegengesteld gericht.
Het lichaam blijft dus in rust omdat de som van de krachten in alle
richtingen gelijk is aan nul. Daarom spreken we dus van statisch
evenwicht
Tandem gate = vragen aan mensen om op 1 lijn te stappen,
mensen met evenwichtsproblemen gaan het daar moeilijker mee
hebben
Knieën buigen = lichaamszaartepunt naar de grond brengen, zorgt
ervoor dat het lichaamszwaartepunt binnen de steunbalk blijft en ga
je automatisch terug recht en stabiel blijven staan
2
Op het einde van het hoofdstuk kan je…
→ Het verschil tussen statisch en dynamisch evenwicht toelichten
→ De relatie tussen statisch evenwicht en stabiliteit toelichten
→ de definitie van statisch evenwicht gebruiken om vergelijkingen mbt een
krachtenevenwicht van een FBD op te stellen
→ door het oplossen van evenwichtsvergelijkingen een onbekende kracht
berekenen
→ de hefboomwerking in het menselijk lichaam analyseren
1.statica en evenwicht
Het concept van evenwicht is gebaseerd op de eerste wet van Newton. Deze
wet zegt dat
wanneer een lichaam in rust is, de krachten die erop inwerken in evenwicht
zijn. Met andere
woorden, wanneer een lichaam in rust is, is de som van de krachten die erop
inwerken in alle
richtingen gelijk aan nul. In dit geval spreekt men van statisch evenwicht.
Het concept van evenwicht kan uitgebreid worden naar de tweede wet van
Newton, die zegt dat de som van alle krachten die inwerken op een lichaam
recht evenredig is met de versnelling van dat lichaam. In dit geval spreekt
men van dynamisch evenwicht
1.1 Statisch Evenwicht en Stabiliteit
Statisch evenwicht
→ 1e wet van Newton
→ som van alle inwerkende krachten is 0
→ Rust
→ Of beweging aan een constante snelheid (komt niet vaak voor)
→ Zwaartekracht en de som van de verticale GRF zijn even groot en
tegengesteld
→ Linker en rechter horizontale GRF is even groot en tegengesteld
→ Lichaam in rust want de som van alle kracht is nul
→ Eden Hazard staat stil in afwachting van de vrije trap
→ Zwaartekracht = blauw, grondreactiekracht = rood
=> bekijken in componenten: donkerblauwe pijl,
moet even groot zijn als de GRK
→ Som van alle krachten moet nul zijn, zo kan het
lichaam in rust zijn
1
, Statisch evenwicht en stabiliteit
→ Stabiliteit = de weerstand van een lichaam tegen verstoring van het
(statisch) evenwicht (vb. door een externe kracht zoals een duw).
De stabiliteit van een lichaam wordt bepaald door zijn massa, de
positie van het lichaamszwaartepunt, de grootte van de steunbasis
(base of support) en de eigenschappen van de ondergrond
→ Verstoring vb. externe kracht (duw)
→ Stabiliteit ~ massa, positie COM, m² steunbasis en ondergrond
→
Er zal altijd een externe
kracht zijn
Test: iemand duwen:
kunnen de mensen
terugkomen of moeten ze
stappen gaan zetten
Ondergrond speelt
een rol: stevig, of smal? Dit gaat bepalen hoe stabiel je staat
→ Veronderstel hierbij het voorbeeld van een persoon die stilstaat op de
grond.
Zowel in de horizontale als in de
verticale richting moet de som
van de krachten gelijk zijn aan
nul.
De krachten die inwerken op de
persoon zijn de zwaartekracht,
naar beneden gericht, en onder
elke voet de grondreactiekracht
die naar boven is gericht.
De som van de verticale componenten van de grondreactiekracht
vector is even groot als het gewicht (resultaat van de zwaartekracht)
maar tegengesteld gericht.
Het lichaam blijft dus in rust omdat de som van de krachten in alle
richtingen gelijk is aan nul. Daarom spreken we dus van statisch
evenwicht
Tandem gate = vragen aan mensen om op 1 lijn te stappen,
mensen met evenwichtsproblemen gaan het daar moeilijker mee
hebben
Knieën buigen = lichaamszaartepunt naar de grond brengen, zorgt
ervoor dat het lichaamszwaartepunt binnen de steunbalk blijft en ga
je automatisch terug recht en stabiel blijven staan
2