Στερεό σώμα Ισορροπία

Ένας αθλητής του στίβου που τραυματίστηκε στο χέρι του, είναι σε πρόγραμμα αποκατάστασης. Στο πλαίσιο της γρήγορης επαναφοράς του, η αποθεραπεία απαιτεί  να εκτελεί ένα σετ επαναλήψεων με βάρη.  Έτσι,  κρατά στο χέρι του ένα ‘βαράκι’ εκγύμνασης που έχει βάρος w=25Ν. Το κέντρο βάρους του χεριού του αθλητή βρίσκεται στο σημείο Κ, σε απόσταση 15 cm από το σημείο της άρθρωσης Α και το βάρος του χεριού είναι w₁=20Ν. Η απόσταση του ‘μικρού βάρους’ που κρατά ο αθλητής από το σημείο Α είναι  d=40cm. Ο δικέφαλος μυς ασκεί δύναμη F στο σημείο Λ του αντιβραχίονα  το οποίο απέχει απόσταση 5cm από το σημείο Α της άρθρωσης. Η διεύθυνση της δύναμης αυτής σχηματίζει γωνία φ=110⁰ με τον οριζόντιο άξονα. Ο αθλητής, κάποια στιγμή, κρατά το ‘βαράκι’ σε στατική ισορροπία στη θέση  που αντιβραχίονας σχηματίζει γωνία ω=30⁰, κάτω από τον οριζόντιο άξονα. Το κέντρο βάρους του σώματος (‘βαράκι’) ,Σ και τα σημεία Κ, Α, και Λ είναι στην ίδια ευθεία. Ζητούμε τότε να υπολογίσετε:

α) Το μέτρο της δύναμης  F που ασκεί ο δικέφαλος μυς στον αντιβραχίονα του χεριού.

β) τη δύναμη που ασκεί η άρθρωση F_A στον αντιβραχίονα του χεριού, κατά μέτρο , διεύθυνση και φορά.

 

Για να δείτε τη λύση πατήστε εδώ.