Article

การหามวลของส่วนต่างๆ ของร่างกายและจุดศูนย์กลางมวล

Source: OAI

ABSTRACT การศึกษาการเคลื่อนไหวของคนในขณะทำงานหรือทำกิจกรรมต่างๆ จำเป็นที่จะต้องทราบมวลของส่วนที่เคลื่อนไหวได้ของร่างกายและศูนย์กลางมวล จึงจะสามารถคำนวณขนาดของแรงและขนาดของโมเมนต์ที่กระทำต่อข้อต่อ (joints) ต่างๆ ได้ ดังนั้น การศึกษาครั้งนี้ จึงต้องสร้างเครื่องมือต่างๆ ขึ้นมาเพื่อทำการวัดและ 1. คำนวณค่าความหนาแน่นของร่างกาย 2. ประเมินค่าของมวลของส่วนต่างๆ ของร่างกาย 3. ประเมินตำแหน่งของศูนย์กลางมวลของส่วนต่างๆ ของร่างกาย การทดลองใช้ผู้ทดสอบเพศชาย 12 คน (อายุระหว่าง 19-35 ปี) และใช้ผู้ทดสอบเพศหญิง 10 คน (อายุระหว่าง 24-43 ปี) การประเมินค่าปริมาตรของร่างกายกระทำได้โดยใช้กฎการแทนที่ในน้ำของอาคีเมดีส ค่าความหนาแน่นของร่างกายคำนวณได้จากคำจำกัดความคือ มวล/ปริมาตร ในการคำนวณหาค่ามวลของส่วนต่างๆ ของร่างกายในขณะยังมีชีวิตจำเป็นต้องใช้สมมติฐานว่า ทุกส่วนของร่างกายมีความหนาแน่นเท่ากับหมด การประเมินค่าปริมาตรของส่วนต่างๆ ของร่างกายทำได้โดยการจุ่มส่วนนั้นๆ ลงไปในน้ำจนได้ระดับจุดที่ทำเครื่องหมายไว้และวัดปริมาตรของน้ำที่ถูกส่วนนั้นแทนที่การทำเครื่องหมายจะแบ่งส่วนต่างๆ เป็นระยะเท่าๆ กัน {r[subscript i]} เมื่อวัดปริมาตรของส่วนเล็กๆ {V[subscript i]} ได้แล้ว เอามารวมกันทั้งหมดก็จะได้ปริมาตรของส่วนใหญ่ {V[subscript i]} ในขณะเดียวกัน ก็จะสามารถคำนวณค่ามวลของส่วนเล็ก {m[subscript i} ได้ โดยใช้ผลคูณของความหนาแน่น {D} กับปริมาตร {V[subscript I} ของส่วนเล็กนั้น สำหรับมวลของส่วนเต็ม {M} จะได้มาจากผลรวมของมวลส่วนเล็กๆ {m[subscript i} และตำแหน่งของศูนย์กลางมวล {R} จะคำนวณได้จากความสัมพันธ์ของ sigma[m[subscript i]r[subscript i]/2] = MR จากผลการศึกษาพบว่าค่าเฉลี่ยของความหนาแน่นของร่างกายของผู้เข้าทดสอบชาย 12 คน เป็น 1.064 กก/ลิตร (+-0.026) ซึ่งอยู่ในช่วง 1.021-1.091 กก/ลิตร และของผู้เข้าทดสอบหญิง 10 คน เป็น 1.041 กก/ลิตร (+-0.003) ซึ่งอยู่ในช่วง 1.035-1.046 กก/ลิตร ผลการวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นของร่างกายแปรผกผันกับความสูง สรุปได้ว่าผลลัพธ์การทดลองสอดคล้องหรือเป็นไปในทิศทางเดียวกันกับผลลัพธ์ของการวิจัยในซีกโลกตะวันตก และมีความแตกต่างกันเล็กน้อยอันเนื่องมาจากโครงสร้างและสัดส่วนของร่างกายที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังได้พบว่สูตรการทำนายความหนาแน่นของร่างกายที่เสนอโดย Drillis และ Contini (1966) นั้น ไม่เหมาะสมที่จะนำมาใช้ในการทำนายความหนาแน่นของร่างกายคนไทย An experiment was designed and set up to accomplish the following objectives: 1. Calculation of body density, 2. Determination of various body segment masses, 3. Determination of center of mass of various body segments. Twelve male subjects (age 19-35 years) and 10 female subjects (age 24-43 years) participated in the experiment. Body volume using the actual water displacement technique was determined using a so-called body volumeter. Body density was then calculated from its definition (volume/mass). To determine a body segment mass in vivo, it was necessary to assume the same value of density for the whole body. Body-segment volumes were measured by immersion of the segment with reference to anthropometrically defined palpable reference marks. The segment was immersed in known discrete small intervals r[subscript i], while the volume V[subscript i] was measured, then the mass m[subscript i] was calculated by the multiplication of V[subscript i] and the density. The mass of the body segment M, was the summation of the mass m[subscript i]. The location R, of the center of mass of the segment, was determined from the relationship of sigma[m[subscript i]r[subscript i]/2] = MR. The results showed an average value of the body density of 12 male subjects 1.064 (+-0.026) within a range of 1.021 to 1.091, and of 10 female subjects 1.041 (+-0.003) within a range of 1.035 to 1.046. The center of mass location was also determined. It was found out that body density varied inversely with the statue. It was also concluded that the findings were in agreeable with the results from other research work. It was also found out that the predictive formula proposed by Drillis and Contini (1966) was not suitable to predict body density of Thai people. ทุนส่งเสริมการวิจัยคณะวิศวกรรมศาสตร์

3 Bookmarks
 · 
620 Views