Definizione di Muscle Torque
Misurare la coppia esercitata dai muscoli è fondamentale per molti aspetti della riabilitazione, del design industriale, dell'ergonomia e delle prestazioni atletiche di punta. Ad esempio, i progettisti di apparecchiature mediche per gli anziani progettano dispositivi che richiedono poca coppia per il loro funzionamento, mentre i progettisti di attrezzature per l'esercizio fisico si aspettano che i loro utenti ne generino una grande quantità. Tuttavia, la coppia muscolare stessa è difficile da definire e quantificare per i non specialisti.
Una donna sta saltando su una scatola. (Immagine: lagunaguiance / iStock / Getty Images)Informazioni su Torque
La maggior parte delle persone ha familiarità con la coppia come termine, se non necessariamente come concetto. Le case automobilistiche rivali battono la coppia dei loro camioncini in sterline, e la maggior parte dei guidatori comprende la necessità di utilizzare una marcia bassa per una coppia migliore quando si cerca di liberare l'auto da un cumulo di neve. Tuttavia, ciò non trasmette nulla sulla natura fondamentale della coppia. La coppia, nella sua definizione più semplice, è l'applicazione della forza a un oggetto su un asse. Questo potrebbe significare che la trasmissione della tua auto fa girare le ruote o che le tue stesse braccia girano una chiave a tubo per allentare un dado.
Definizione della coppia muscolare
La coppia muscolare segue lo stesso standard di base, ma è complicata dalla fisiologia del corpo. La forza di base proviene da un gruppo di muscoli, che può essere spinto o tirato. L'asse nell'equazione è l'articolazione controllata dai muscoli. Un terzo fattore nel calcolo è la lunghezza dell'arto o del gruppo muscolare coinvolto, che determina la leva utilizzata per applicare la forza. Tutti questi fattori entrano in gioco quando si calcola la coppia muscolare. La matematica di base è complicata dal fatto che alcuni muscoli spingono mentre altri tirano, e che le articolazioni umane operano in tre dimensioni, piuttosto che in due.
Calcolo della coppia muscolare
La coppia muscolare viene calcolata dall'interazione di questi tre fattori. Il primo è la forza effettiva generata dai muscoli stessi. La seconda è la lunghezza del gruppo di arti o muscoli che applica la forza, che determina la quantità di leva che può essere applicata. Questa misurazione è indicata in fisiologia e biomeccanica come "braccio del momento". Il terzo fattore è l'angolo formato dal braccio del momento e dal giunto, nel momento in cui viene applicata la forza. La coppia muscolare, quindi, è la forza applicata dai muscoli attraverso un braccio di momento di una data lunghezza, ad un dato angolo rispetto all'articolazione.
Complicazioni matematiche
Il calcolo effettivo della coppia muscolare può essere significativamente più complicato. Per cominciare, l'angolazione del giunto cambia molto spesso durante il movimento che crea la coppia. Secondo, la rotazione dell'articolazione potrebbe non essere piatta ma tridimensionale, come accade quando un lanciatore lancia una palla da baseball. Terzo, la lunghezza del braccio del momento può cambiare durante alcuni movimenti, mentre i relativi muscoli si contraggono. La matematica necessaria per calcolare con precisione la coppia muscolare non rientra nell'intervallo della persona media, ma gli specialisti solitamente possono arrivare a una misura accurata in sterline o metri Newton.
