¿Cómo medir la masa y el punto de equilibrio de un antebrazo humano?

He estado tratando de averiguar esto durante aproximadamente un mes. Por lo general, me encuentro con comentarios humorísticos pero no realmente útiles sobre cortarme el brazo. Preferiblemente estoy buscando hacer esto con un presupuesto usando artículos domésticos comunes, pero estoy dispuesto a pagar un buen dinero si es necesario.

Me han dicho en otra parte que no puedes usar una báscula de cocina. La explicación es: "Si considera su brazo como una barra rígida con un centro de masa ubicado a una distancia x del codo, entonces el par sobre el codo es mgx. Si la escala se coloca a una distancia y del codo, proporciona un par igual y en la dirección opuesta y el peso medido por la balanza es mgx/y. Así que, naturalmente, a medida que disminuyes y, la fuerza medida por la balanza aumenta. Pero esto no te dice nada sobre la distribución del peso a lo largo de la brazo. Las medidas serán las mismas para cualquier distribución que tenga el centro de masa en la misma ubicación".

Hay algunas soluciones de una pregunta similar. Me falta el representante para comentar sobre eso, de ahí esta pregunta. - [Enlace][1] ¿Puedo usar cualquiera de estos métodos para medir la distribución de masa y el centro de masa de una extremidad midiendo la extremidad en segmentos? No estoy seguro de cuál es el margen de error para las soluciones de henne o emitabsorb. ¿Sería probable que cualquiera de los dos métodos fuera más preciso que simplemente usar los datos de masa promedio, como se indica en la mayoría de los libros de texto de biomecánica como un porcentaje de la masa corporal total?

Editar. Solo una pregunta más, basada en los comentarios.

Tengo una estimación decente del centro de masa de mi antebrazo utilizando las medidas de volumen de Arquímedes, en segmentos de 5 mm. Pero no la masa del antebrazo, que obviamente es el componente crucial. Entonces podría estimar la distribución de masa, utilizando datos históricos sobre la densidad de la masa muscular/ósea del antebrazo.

Solo tengo problemas con los pasos 1 y 3, si alguien puede ayudar. Esto está más allá de mi comprensión básica. .

Para el paso 1, no pude encontrar nada sobre acostarme en la tabla, así que no estaba seguro de la ecuación para las medidas que tomé. Me acosté sobre una tabla, balanceado por una balanza y libros en cada extremo, y medí mi antebrazo y mi mano cuando estaban verticales. Las lecturas de la báscula digital aumentaron mucho, así que saqué un promedio de diez medidas. El peso aumentó 0,05 kg para la mano y 0,52 kg para el antebrazo. Sé que la longitud de mi antebrazo es de 26,3 cm y el centro de masa está a 10,2 cm del codo.

Para el paso 3, creo que entiendo la fórmula del paso 3. Es simplemente Sr^2. Siendo R la rotación del eje/giro. ¿Tengo que restar el MOI del brazo del MOI de todo el cuerpo?

También me pregunto cómo estimar el Momento de inercia sobre el centro de masa, utilizando las medidas que he tomado para la distribución de masa en segmentos de 1 cm. ¿Es (M1L1^2+M2L2^2...) (Mtotal H^2) Perdón por el diseño. Tener problemas con Latex en este momento. Siendo M la masa, L=Longitud y H= Punto de equilibrio.

[1]: ¿ Método práctico para pesar extremidades humanas con artículos domésticos comunes? .

¿Qué pasa con este artículo? people.unica.it/brunoleban/files/2012/04/… y este para comprobar si sus números son de la magnitud? dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/710622.pdf
Muchas gracias. Sí, había leído los dos. Los únicos métodos en el primer estudio que no se han mencionado aquí, solo son posibles en cadáveres humanos. Las cifras del segundo enlace son nuevamente para cadáveres. Voy a comparar mis resultados de todas las sugerencias a continuación, luego con los datos humanos de este enlace. exrx.net/Kinesiology/Segments.html . (de Leva, 1996) Sin embargo, estoy de acuerdo con el razonamiento de Han-Kwang de prestar menos atención a estas cifras. Además, la mayoría de los estudios que he verificado, cadáveres o humanos, son muestras de tamaño pequeño de un grupo de población.
Alguien ha estado yendo al gimnasio. 😏
Ojalá, la tendinitis en el codo me ha impedido ir al gimnasio durante 3 años.

Respuestas (1)

El método de medir el peso instantáneo mientras se balancea el brazo con una velocidad angular fija suena poco práctico. Puede intentar combinar datos de varias fuentes. Asumí que estás hablando de la parte de la extremidad desde el codo hasta la mano incluida, con la mano estirada, pero resulta que deseas excluir la mano. Los pasos a continuación se aplican al antebrazo, incluida la mano; tendrías que repetirlo para la mano, con la muñeca como punto de pivote, y hacer las restas correspondientes.

  1. Mida el producto WL del peso y la distancia desde el codo hasta el centro de gravedad, usando el método n.° 1 en la respuesta a la que se refirió. (Colocar una tabla sobre un pivote de un lado, sobre una báscula del otro lado, tumbarse, comparar la distribución del peso con el brazo plano versus el antebrazo vertical).

  2. Mida la distribución del volumen de su antebrazo utilizando el método de Arquímedes: llene un balde profundo con agua, coloque el balde en una balanza y mida el aumento de peso a medida que introduce más y más brazo en el agua. Esto le dará el área de la sección transversal A(x) de su brazo en función de la distancia x desde el codo.

  3. Mide el momento de inercia de tu brazo sentándote en una silla giratoria sin fricción (alternativa: plato sobre canicas en un suelo duro) y observa cómo gira tu cuerpo en sentido contrario si giras tu antebrazo en el plano horizontal. Esto también requerirá que midas el momento de inercia de todo tu cuerpo, pero ese es un problema relativamente simple. El momento de inercia es I = A ( X ) ρ X 2 d X , dónde ρ es la densidad de tu brazo.

  4. Combina los datos de los tres puntos anteriores. Para usar la distribución de volumen del n.° 2, tendrá que suponer que la densidad de su antebrazo es constante a lo largo de su longitud, pero esa es una mejor aproximación que suponer que su antebrazo tiene la misma densidad que el resto de su cuerpo a partir de la biomecánica. libros de texto, incluyendo pulmones e intestinos. Puedes combinar los resultados anteriores de diferentes maneras para encontrar tu respuesta; la diferencia entre los diferentes métodos será una indicación de la precisión.

Respuesta actualizada (párrafo de introducción y paso 4).
buena respuesta, inmediatamente pensé en el principio de Arquímedes, pero no pensé en segmentar las medidas para obtener una medida de densidad. La segmentación también debe dar el punto de equilibrio.