人体に及ぼす力 第二弾

　前回は、重力のことと床反力・高さが及ぼす力を軽く触れました。今回は床反力と高さが及ぼす力についてまとめていこうと思います。

　さっそく、まずは床反力についてです。前回記したように、重力という外力で地球は物体を引きつけています。そして、地球には地面があることで床反力が生じると記しました。

　運動の法則で作用・反作用の法則というものがあり、力は相互作用によって生じるものであり、一方が受ける力と他方が受ける力は向きが反対で大きさが等しいという法則があります。(ニュートンの運動の第3法則)これが床反力に当てはまります。

　人が地面を押す力と反対に同じ大きさの力で押し返すような力が生じます。この地面から反対に人へ働く力が床反力です。

　この床反力の大きさ(地面を押す力)が、身体重心の高さを低くしたり、高くしたりします。抗重力筋(立位で重力に対して主に働く筋群)の活動を強めて地面を押す力を強めることで、床反力も大きくなります。この床反力の大きさが体重よりも大きくなることで身体重心は地面より遠くなり、体重よりも小さくなることで身体重心は地面へ近くなります。

　この床反力が人の動き、歩きや立ち座りなどに大きく影響します。このことに関しては、今後記載していこうと思います。

　次に高さが及ぼす力について。高さというものはエネルギー持っており、これを位置エネルギーと言います。地球上に存在する質量を持つ物体は、重力によって引き付けられます。そのため、物体は地面に着くまで落下という状態に陥ります。この落下というものが、運動エネルギーを発生させます。落下は、地球(地面)に近づけば近づくほど引力は大きくなることを考えると速度は速くなることがわかります。速くなるほど運動エネルギーは大きくなります。

　人の動作で言うと、階段を下りることが当てはまるかなと思います。

　これまでの、力についてはニュートンの法則で表されたものです。もう一つ法則があり、第2の法則のF(力)=m(質量)×a(加速度)というものがあります。速度の変化が力であることを示しています。これに関しては、今後動作の説明の時に詳しく記そうと思います。動作で考える方が覚えやすいです！

次回の予定は決めていませんが、人体について記していこうと思います。

ここまでありがとうございました。

参考にした書籍

運動の成り立ちとは何か　理学療法・作業療法のためのBiNI Approach