Het meten van het koppel dat wordt uitgeoefend door spieren is van fundamenteel belang voor vele aspecten van revalidatie, industrieel ontwerp, ergonomie en atletische prestaties. Bijvoorbeeld, ontwerpers van medische apparatuur voor senioren ontwerpen apparaten die weinig koppel nodig hebben voor hun werking, terwijl ontwerpers van fitnessapparatuur verwachten dat hun gebruikers er veel van genereren. Het spierkoppel zelf is echter moeilijk voor niet-specialisten om te definiëren en te kwantificeren.
Over Torque
De meeste mensen kennen het koppel als een term, zo niet noodzakelijkerwijs als een concept. Rivaliserende autofabrikanten trompetteren het koppel van hun pick-up trucks in foot-pounds, en de meeste chauffeurs begrijpen de noodzaak om een lage versnelling te gebruiken voor een beter koppel bij het proberen om de auto te bevrijden uit een sneeuwjacht. Dit zegt echter niets over de fundamentele aard van het koppel. Koppel, in de eenvoudigste definitie, is het uitoefenen van kracht op een object op een as. Dit kan betekenen dat de transmissie van uw auto de banden doet draaien of dat uw eigen armen een dopsleutel draaien om een moer los te maken.
Spiermoment definiëren
Het spierkoppel volgt dezelfde basisnorm, maar het wordt gecompliceerd door de fysiologie van het lichaam. De basiskracht komt van een groep spieren, die kan duwen of trekken. De as in de vergelijking is het gewricht dat wordt gecontroleerd door de spieren. Een derde factor bij de berekening is de lengte van de ledemaat of spiergroep die hierbij betrokken is, die de hefboom bepaalt die wordt gebruikt om de kracht toe te passen. Al deze factoren spelen een rol bij het berekenen van het spierkoppel. De elementaire wiskunde wordt gecompliceerd door het feit dat sommige spieren duwen terwijl anderen trekken, en dat menselijke gewrichten in drie dimensies werken, in plaats van twee.
Spiermomentrekking berekenen
Spierkoppel wordt berekend door de interactie van die drie factoren. De eerste is de feitelijke kracht die door de spieren zelf wordt opgewekt. Ten tweede is de lengte van de ledemaat of spiergroep die de kracht uitoefent, die bepaalt hoeveel hefboomwerking kan worden toegepast. Deze meting wordt in de fysiologie en biomechanica de "momentarm" genoemd. De derde factor is de hoek gevormd door de momentarm en het gewricht, op het moment dat de kracht wordt uitgeoefend. Spierkoppel is dan de kracht die door de spieren wordt uitgeoefend door een momentarm van een gegeven lengte, onder een bepaalde hoek ten opzichte van het gewricht.
Wiskundige complicaties
De feitelijke berekening van het spierkoppel kan aanzienlijk gecompliceerder zijn. Om te beginnen verandert de hoek naar het gewricht vaak tijdens de beweging die het koppel creëert. Ten tweede is de rotatie van het gewricht mogelijk niet vlak maar driedimensionaal, zoals wanneer een werper een honkbal gooit. Ten derde, de lengte van het moment dat de arm kan veranderen tijdens sommige bewegingen, terwijl de relevante spieren samentrekken. De benodigde wiskunde om het spierkoppel nauwkeurig te berekenen ligt buiten het bereik van de gemiddelde persoon, maar specialisten kunnen meestal tot een nauwkeurige maat in foot-pounds of Newton-meters komen.
