Механическое напряжение
Дано определение механического напряжения и предела прочности материала. Приведены значения механического напряжения, возникающего в мышечных волокнах при их сокращении.
Механическое напряжение, возникающее в элементах опорно-двигательного аппарата человека
В теоретической механике объектом изучения являются твердые тела, которые под воздействием внешних сил не деформируются. Однако в реальной жизни тело под воздействием прикладываемых к нему сил меняет свои размеры и форму, т. е. деформируется. При этом изменяется относительное расположение отдельных его частиц вследствие их перемещения в пространстве. Изменение сил взаимодействия между частицами тела вследствие деформации называют внутренними силами, сопровождающими деформацию.
Механическое напряжение
Механическое напряжение (σ)– физическая величина, которая определяется как отношение внутренней силы к единице площади в данной точке рассматриваемого сечения. Единицей измерения механического напряжения является Паскаль [Па]. Напомним, что 1Па=1Н/м2, 1 кПа = 1000 Па, 1МПа=1000000Па.
σ=F/S, где: F – внутренняя сила, Н, S – площадь поверхности,
Механическое напряжение характеризуется числовым значением и направлением, то есть напряжение — это векторная величина.
С понятием механического напряжения тесно связано понятие предела прочности материала.
Предел прочности (σ) – механическое напряжение, выше которого происходит разрушение материала. Единицей измерения предела прочности является Паскаль [Па].
Влияние механического напряжения, возникающего в скелетных мышцах на их гипертрофию
В настоящее время доказано, что в скелетной мышце при её сокращении увеличивается механическое напряжение. При этом механическое напряжение, возникающее в мышечных волокнах при их сокращении может достигать 0,3МПа (30Н/см2). Это впоследствии приводит к гипертрофии мышцы посредством двух механизмов: механотрансдукции и механического повреждения мышечных волокон.
Литература
- Бегун П.И., Кормилицын О.П. Прикладная механика: учебник. СПб: Политехника, 2006.- 463 с.
- Бегун П.И., Самсонова А.В. Биомеханика опорно-двигательного аппарата человека. – СПб: Кинетика, 2020. – 179 с.
С уважением, А.В. Самсонова