Основные законы биомеханики. Пригодности и надежности ортопедических конструкций в живых системах в зависимости от характеристик конструкции и приложенных сил

Страницы работы

16 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Занятие 5. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ БИОМЕХАНИКИ.

Мотивационная характеристика темы. В процессе выполнения практической работы у студентов формируются основные понятия биомеханики, анализируются  закономерности, связывающие величины механического напряжения и деформации стоматологических материалов.

Цель практической  работы:

Изучить закономерности биомеханических величин  при решении физических задач и научиться рассчитывать параметры стоматологических материалов.

К работе необходимо:

Знать

Уметь

  Пригодности и надежности ортопедических конструкций в живых системах в зависимости от характеристик конструкции и приложенных сил.

  Механические  величины и единицы их измерения.

  Виды деформаций, в том числе возникающие в полости рта.

Анализировать физическую информацию и применять закономерности биомеханики   к решению практических задач.

Рассчитывать механические параметры стоматологических материалов.

Применять законы биомеханики в практике расчета стоматологических конструкций.

Литература:

1.А.Н.Ремизов «Медицинская и биологическая физика» М.,1999

2.Трофимова Т.И. Курс физики. Учебник. М.: Академия, 2006-560 с. (на электронном носителе)

Контрольные вопросы для определения

исходного уровня знаний

1.Какие задачи решает биомеханика?

2.Сформулируйте понятие силы как физической величины. Перечислите основные виды сил, в том числе возникающие в полости рта.

3.Что называется деформацией тела? Какие виды деформаций известны?

4. Что называется абсолютным и относительным удлинением? Назовите их единицы измерения.

Информационный блок

Термин биомеханика составлен из двух греческих слов: bios – жизнь и mechanike – наука о машинах. Эта наука характеризуется применением основных принципов механики, т.е. науки о механических движениях материальных тел и взаимодействиях, происходящих при этом между ними, к живым организмам.

Медицинская (клиническая) биомеханика должна, во-первых, выполнять процесс диагностики, во-вторых, выбирать метод лечения и, в-третьих, оценивать полученные результаты. Существуют основные разделы медицинской биомеханики, такие как биомеханика позвоночника, биомеханика движения, стоматологическая биомеханика, биомеханика кровообращения и др.

Сила способна вызвать или остановить движение. Энергетические системы обеспечивают превращение химической энергии в механическую, что проявляется в развитии мышцами сократительной активности и, как следствие,- проявлении силы (рис.1).

Рис.1 Классификация сил.

Виды внешних сил

Виды внешних сил

Объект действия силы и условия возникновения

Примеры

Объемные

Действуют на каждый бесконечно малый элемент объема, каждую частицу.

Сила тяжести

Сила инерции

Магнитные силы

Поверхностные

Взаимодействие тел при непосредственном контакте поверхностей

Удар

Давление ветра, воды на стену

Распределенные

Поверхностные, распределенные по некоторой площади или объема

пережевывание

Сосредоточенные

Поверхностная сила, которая передается на деталь по площадке, размеры которой, пренебрежимо малы в сравнении с размерами самого элемента конструкции.

Откусывание,

Действие камня на зубы

Силы реакции опор и связей

Действует на тело со стороны опоры

Сила со стороны челюсти, десен на зубы.

Каждый жевательный зуб имеет 2-5 бугорков, скаты ( склоны ), которых воспринимают нагрузку от пищи.  При сжатии челюстей и скольжении пищи по скатам на них возникают силы нормальной реакции (N) - перпендикулярные к ним и силы трения (F) - вдоль их поверхности.

Эти две силы (рис.2) объединяет одна сила опорной реакции (Rn), которая возникает на каждом скате (склоне).

Рис.2 Биомеханические явления.

Каждая сила, действующая на наклонную поверхность имеет вертикальное и горизонтальное направление, поэтому сила нормальной реакции (N) - перпендикулярная к скату и сила трения (F), действующая вдоль ската - являются первыми двумя параметрами, возникающими при сжатии пищевого комка. На этих составляющих (N, F) следует построить параллелограмм сил, диагональю которого является Rn -сила опорной реакции (3-ий параметр механических явлений) - рис.2.

Рис.3 Разложение сил в параллелограмме.

Для определения общей (полной) силы со стороны всех сил реакций надо перенести 3 стрелки (Rn1, Rn2, Rn3) в одну точку "с"-центр сопротивления на оси корня, но с моментом силы (рис.3). Соединив начало и конец стрелок прямой, получают общую силу R (4-ый параметр механических явлений).

Данное геометрическое построение действия сил применяется при их вертикальном направлении, однако при наклонном их действии следует руководствоваться принципом независимости действия сил- аксиомой параллелограмма сил и раскладывать действующую силу на Р верт. и Р гор.

Известно, что устойчивость каждого зуба зависит от поступательного движения вдоль лунки и вращательного - вокруг центра на оси корня. Поступательное смещение определяется силой R, положение которой мы определили, а вращательное определяется суммой моментов сил со стороны 3-х точек. Момент силы (М = RL) - это 5-ый, наиболее важный, параметр механических

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Физика
Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
1 Mb
Скачали:
0