Ph 08

Umwelt

Kräfte bei der Kniebeuge


2. Aufgabe: Kräfte bei der Kniebeuge am Knie
Betrachtet man das Kniegelenk als Drehpunkt, so greift auf der linken Seite des Hebels im Schwerpunkt SR,S von Rumpf und Oberschenkel die Gewichtskraft von Rumpf und Oberschenkel FR,S an. Sie beträgt ca. 85% der Gewichtskraft FG der Person.

 

 

 

 

 
a) Die Patellasehne greift im Abstand ap vom Drehpunkt D an, der Hebelarm der Kraft FR,S ist aRS. Es gilt etwa aRS : ap ≈ 5. Berechne wie viel Prozent der Gewichtskraft FG die Kraft FP, die in der Patellasehne auftritt, ist.
b) Wie viel Prozent der Gewichtskraft FG beträgt die Kraft im Kniegelenk?

3. Aufgabe: Kräfte bei der Kniebeuge an der Hüfte
Betrachtet man das Hüftgelenk als Drehpunkt, so greift auf der linken Seite des Hebels im Punkt SH die Kraft FH an, auf der rechten Seite wirkt im Punkt SR die Gewichtskraft FR des Rumpfes. Es gelte aR : aH = 1,5.
a)

Um welchen Faktor ist die Kraft FH, die in SH angreift, größer als FR?
b)

Die Gewichtskraft des Rumpfes ist ca. 70% der gesamten Gesichtskraft FG der Person. Wie viel Prozent der Gewichtskraft FG beträgt die Kraft FH,K im Hüftgelenk?
c) Vergleiche die Belastung des Hüft- und Kniegelenkes bei der Kniebeuge und ziehe Folgerungen!