Читать книгу Hals über Kopf - Richard P. McCall - Страница 28
Gleichgewicht
ОглавлениеWenn sich ein Gegenstand in einem mechanischen Gleichgewicht befindet, sind die darauf einwirkenden Kräfte und Drehmomente ausbalanciert. Ist die Schwerkraft eine der auf den Gegenstand einwirkenden Kräfte, so ist das Gleichgewicht entweder stabil oder instabil. Wenn sich der Gegenstand in einem stabilen Gleichgewicht befindet, bleibt er in seiner gegenwärtigen Position oder kehrt, wenn er leicht angestoßen wird, dahin zurück. Ein Beispiel hierfür ist eine auf dem Boden stehende Kiste. Würde die Kiste auf einer Kante balanciert, befände sie sich ebenfalls in einem mechanischen Gleichgewicht. Allerdings wäre es instabil, denn sie würde, stieße man sie nur leicht an, in eine andere Position fallen.
Wirkt die Schwerkraft auf einen Gegenstand, so liegt ein stabiles Gleichgewicht vor, wenn ein Gegenstand über eine ausreichend große Unterstützungsfläche verfügt, die verhindert, dass er umfällt. In dem weiter oben erwähnten Beispiel der Kiste mag die Auflagefläche relativ groß sein, doch selbst eine kleinere Fläche kann genügen. Stellen wir uns ein 1 Meter langes Lineal vor. Es befindet sich in der stabilsten Position, wenn es der Länge nach flach auf einem Tisch oder dem Boden liegt. Wenn es über eine flache Kante verfügt, können Sie es jedoch auch auf diese Kante stellen. Sind auch die Enden flach, können Sie es, wenn Sie sehr vorsichtig sind, senkrecht auf eines seiner Enden stellen. Dies wäre keine besonders stabile Position. Wenn es jedoch mit einer äußerst geringen Kraft nur minimal bewegt würde, kehrte es in seine aufrechte Position zurück. Allerdings wäre es sehr leicht, es umzustoßen. Um ein stabiles Gleichgewicht zu erhalten, muss sich der Gleichgewichtsschwerpunkt über einer ausreichend großen Unterstützungsfläche befinden. Diese Bedingung gilt auch für Menschen. Wenn Sie aufrecht stehen, befinden Sie sich in einem mechanischen Gleichgewicht, wenn Ihr Gleichgewichtsschwerpunkt sich über der von Ihren Füßen gebildeten Unterstützungsfläche befindet (Abb. 1.12). Wenn Sie den Abstand zwischen Ihren Füße vergrößern, stehen sie auf einer größeren Fläche und damit in einem stabileren Gleichgewicht. Wenn Sie Ihre Füße nebeneinanderstellen, können Sie noch immer ein stabiles Gleichgewicht haben, es wird jedoch weniger stabil sein. Sie können auch auf nur einem Fuß stehen. Sie müssen dazu jedoch das Gleichgewichtszentrum Ihres Körpers so verschieben, dass es sich über der Unterstützungsfläche des Fußes befindet.
Abb. 1.12 Stabiles Gleichgewicht. Um sicher stehen zu können, muss sich das Gleichgewichtszentrum (GZ) einer Person über ihrer Unterstützungsfläche (ihren Füßen) befinden. Daher muss es durch eine entsprechende Bewegung des Körpers verschoben werden, wenn ein schweres Objekt gehoben werden soll oder um auf einem Fuß stehen oder sich vorbeugen zu können.
Um dies zu erreichen, würden Sie Ihre Hüften in eine Richtung und Ihre Schultern in die entgegengesetzte Richtung bewegen und die Stellung Ihres Körpers auf diese Weise so verändern, dass sich die Position des Gleichgewichtszentrums ebenfalls ändert. Diese Körperstellung ist ziemlich instabil, doch Sie spüren Ihr Gleichgewicht und können Ihre Körperstellung so anpassen, dass sich Ihr Gleichgewichtszentrum über der Unterstützungsfläche des Fußes befindet. Auch wenn jemand ein schweres Gewicht trägt, muss die dadurch bewirkte Verschiebung des Gleichgewichtszentrums durch eine veränderte Körperhaltung ausgeglichen werden. Wird das Gewicht vor dem Bauch getragen, wie zum Beispiel bei einer Schwangeren, lehnt sie sich mit Kopf und Schulter weiter zurück als sonst. Wird ein Gegenstand seitlich getragen, etwa ein Rucksack, der nur mit einer Schulter getragen wird, lehnt sich die Person in die entgegengesetzte Richtung, um das Gleichgewicht zu halten. Wird der Rucksack auf dem Rücken getragen, lehnt sich die Person leicht nach vorne.