background image
4
G
ENEL
P
RENSPLER:
T
EMEL
di key bir kuv vet ve ile ri doru tepki kuvvetini douran ya tay
bir sür tün me kuv ve ti ola rak ay ri la bi lir. Ben zer ola rak kas kuv-
vet le ri de, biri uzun ke mi in ekseni boyunca uza na n ve di e ri
buna dik olan eklinde ayrilabilir. Ay ni yö nde et ki eden fark li
kuv vet le rin bi le en le ri toplanabilir ve daha son ra ke mi e et ki
eden bi le ke kuv ve t bu lu na bi lir. Bu yak la im ki rik fiksasyon
sis tem le rini ta sar lar ken önem li dir; çün kü ta sa rim ciya uygula-
nan me ka nik yük le re hatasiz kar i koy ma si ni sa la ya cak e kil-
de imp lant la rin büyüklüünü belirleme ansi verir.
Li ne er yön de (trans las yon) yer deiimine neden olan
yükler ve ek lem mer ke zi et ra fin da rotasyona neden olan
yükler, uzun bir ke mie etki eden iki önemli yüktür. Kas lar
ti pik ola rak ke mi in ro tas yo nu na ne den olur (ör nein bi seps
ön ko la ro tas yon yap ti rir, an te ri or ti bia lis aya in dor sifl ek si-
yo nu na ne den olur). Bir kuv vet ro tas yon mey da na ge tir di i
za man mo ment ola rak ad lan di ri lir ve mo ment ko lu bu lu nur.
Mo ment ko lu, ro tas yo nu sa la yan kuv ve te kar i ko yan des tek
ko lu dur. Kas kuvvetinin eklem rotasyon merkezine dik uzak-
liidir. e kil 1-2'de gös te ril di i gi bi mo ment ve ya dön me kuv-
ve ti sa de ce uy gu la nan kuv ve tin id de tin den et ki len mez, ay ni
zamanda ro tas yon mer ke zin den uzak li in dan da et ki le nir.
Ör nek te uza til mi ön ko la iki mo ment et ki et mek te dir. El de
ta i nan yük, ko lu aa i ya dön dür mek tey ken den ge le yen kas
gü cü ko lu yu ka ri ya dön dür mek te dir. Den ge le nen mo ment ler
ile den ge sa la nir ve böy le ce kol da ro tas yon ol maz ve yük ta i-
na bi lir. Bu nu el de ede bil mek için kas kuv ve ti nin ci sim, kol ve
elin air li in dan se kiz kat faz la ol ma si gerekir; çün kü mo ment
ko lu ve ya ek lem mer ke zin e uzak lik 1/8'i uzun lu un da dir.
Te mel kuv vet ler (si ki tir ma, trans vers yüklenme, bükme
ve e me) ke mi in tah min edi le bi lir e kil de dav ran ma si na yol
açar. Bir si ki ti ri ci kuv vet (e kil 1-3) ke mi k uzun lu u nun ki-
sal ma si na yol açar ken ge ril me uzamasina neden olur. Bükme,
ke mi in uzun ek se ni boyunca burulmasina yol açar ken; e me,
mer kez den e ril me si ne ne den olur. Fonk si yo nel kul la ni mi es-
na sin da uzun bir kemie et ki eden kuv vet ler ve mo ment ler
ki rik iyi le me bölgesinde üç te mel stres olu tu rur: ge ril me, si-
ki tir ma ve ay ril ma (da ha ön ce gös te ril di i gi bi tüm kuv vet ler
te mel bileenlerine indirgenebilirler). Stres, e kil1-4'te gös te-
ril di i gi bi kuv ve tin et ki et ti i ala na bö lün me si dir. Bu, kuv-
ve tin bir cis me böl ge sel ola rak na sil et ki et ti i ni açiklamanin
uy gun bir yo lu dur. Bi ri di e ri nin ya ri si kesit ala na sa hip iki
ke mi i ör nek ola rak kar i la ti rir sak, eer kü çük ke mi k bü yük
ke mi in yarisi kadar kuv vete maruz kalirsa her bir ke mi in
ma ruz kal di i stres ay ni olur. Bu nedenle dü ük air li a sa hip
da ha kü çük bir ka din ke mik do ku lar üze rin de ki stres le ri ko-
rumak adina, da ha iri ve air bir er kekteki kemiklere benzer
EKL 1-1
Kas, tendon ve eksternal kuv-
vetlerin sonucu fonksiyonel kullanim si-
rasinda uzun bir kemik üzerine etki eden
kuvvet vektörleri. Vektör kuvvetin büyük-
lüünü ve yönünü gösterir. Kompleks
kuvvet sistemleri yere veya kemik ekseni-
ne dik ve parelel etkiyen bileenlerine ay-
rilabilir, toplam sonuç kuvveti elde etmek
için toplanabilir.
EKL 1-2
Bu örnekte açilmi kol bir maniveladir. Kolu dirsek-
ten aaiya doru döndüren moment veya yük, rotasyon merke-
zi, nesne kolunun airlii ile dirsekten uzakliin çarpimi olarak
tanimlanir (basitletirmek için el, kol ve nesnenin airlik merkezi
birletirilmitir). Bu moment, kol ve el airliindan küçük olan
bisepsin dikey bileeni yüzünden, kari yöndeki bir moment-
le dengelenmelidir. Biseps kuvveti (10 kg x 24 cm)/3 = 80 kg
eitliinden hesaplanabilir. Biseps kuvveti, rotasyon merkezine
uzaklii daha küçük olduu için, nesne-kol ve el airliindan
daha büyüktür.

Kol, önkol
ve cismin
airlii=
10 kg
Kuvvetin vektör
bileenleri

Biseps kuvveti
(sadece
vertikal
istikametteki)
MESAFE
= 3 cm

ROTASYON
MERKEZ
MESAFE = 24 cm

Dirsek
Önkol