الميكانيك الحيوية ...

مركز ثقل الأجسام المنتظمة :

الأجسام المنتظمة والمتجانسة هي تلك الأجسام المسطحة المعروفة الشكل الهندسي،كالمربعات و المستطيلات و المثلثات و الدوائر ... وتعتبر هذه الأجسام سهلة من حيث تحديد مركز ثقلها، فهو غالبا ما يقع في تقاطع محاورها . فمركز ثقل جسم كروي منتظم هو النقطة التي يقع فيها مركز هذا الجسم، كما أن مركز ثقل قضيب منتظم - اسطوانة - هو النقطة التي تقع في مركز الجزء المقطعي العرضي من القضيب الذي يقع في منتصف القضيب طوليا .

- أما إذا كان الجسم غير منتظم الشكل الهندسي وذو بعدين فقط، فان تحديد مركز ثقله يكون بتعليقه من أي نقطة منه، ثم رسم محور عمودي إلى الأرض عندما يثبت الجسم، ثم تعليقه مرة ثانية ورسم محور عمودي على الأرض ونقطة تلاقي المحورين أو تقاطعهما تكون هي مركز ثقله

ولتعيين مركز ثقل الجسم الغير منتظم عمليا نقوم بتعليق الجسم تعليقاً حراً من عدة نقاط باستخدام خيط يتدلى من أسفله ثقل، وفي كل مرة نرسم الخط الرأسي المار بنقطة التعليق. و تكون نقطة تلاقي هذه الخطوط هي مركز ثقل الجسم ، و لا يشترط أن يقع مركز ثقل الجسم داخل مادة الجسم بالضرورة، فقد يقع عند نقطة خارجة عنها، فمركز ثقل حلقة معدنية يقع عند مركزها حيث لا يوجد شيء من مادة الحلقة، وكذلك علبة فارغة أو كوب فارغ.

تحديد مركز ثقل جسم الإنسان

اهتمت العديد من الدراسات العلمية في طرق إيجاد وتحليل مركز ثقل جسم الإنسان، ومن بين هذه الدراسات : دراسة " براون فيشر " حيث حدد مركز ثقل الجسم بـــــ  55...% من طول الشخص مقاسا من أسفل القدم، مع اختلاف هذه النسبة بين الرجال و النساء , حيث أن ارتفاع مركز ثقل الجسم عند الرجال أعلى منه عند النساء.

كما أشار "chrowski "  إلى أن متوسط ارتفاع مركز الثقل عند الرجال بلغ %1.65 ، بينما بلغ .%. 5.. المتوسط عند النساء. أما العالم " بالمر " و الذي أجرى تجاربه على عينة تكونت من 91 ذكور و 71 إناث ولمدة طويلة استمرت حتى بلوغهم العشرين سنة ، فوجد بشكل عام إن ارتفاع مركز الثقل للجسم بصرف النظر عن العمر و الجنس يساوي 6.5: - ...7 سم من الطول + مقاسا من أسفل القدم.

وما يجب التأكيد عليه هنا ، أنه في مجال التربية البدنية والرياضية وخاصة ميدان التحليل الحركي يتفق معظم الباحثين على استخدام نموذج موحد للتحديد مركز الثقل خلال تحليلنا للحركات الرياضية، حتى يسهل علينا دراسة وتحليل مختلف الأوضاع التغيرات المصاحبة لها خلال دلك والذي يتمثل في نموذج " Winter " ،والدي يرتكز على نتائج العديد من الأبحاث والتي وضعت على شكل نسب ومعدلات لمختلف أعضاء الجسم والتي تمكننا من حساب وتحديد مختلف القياسات اللازمة لحساب وتحديد مركز الثقل.

نموذج " Winter "    أهم النقط التشريحية والمقاييس الجسمية المعتمدة في حساب و تحديد موضع مركز الثقل.