❞ كتاب Physics in Biology and Medicine-Elsevier_Academic Press ❝ ⏤ John B. Kogut

Static Forces 1
1.1 Equilibrium and Stability ................................ 2
1.2 Equilibrium Considerations for the Human Body........... 3
1.3 Stability of the Human Body under the Action of an
External Force.......................................... 4
1.4 Skeletal Muscles........................................ 7
1.5 Levers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6 The Elbow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.7 The Hip. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.7.1 Limping ........................................ 17
1.8 The Back . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.9 Standing Tip-Toe on One Foot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.10 Dynamic Aspects of Posture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2 Friction 23
2.1 Standing at an Incline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2 Friction at the Hip Joint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
v
vi Contents
2.3 Spine Fin of a Catfish . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3 Translational Motion 30
3.1 Vertical Jump. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2 Effect of Gravity on the Vertical Jump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.3 Running High Jump. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.4 Range of a Projectile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.5 Standing Broad Jump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.6 Running Broad Jump (Long Jump) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.7 Motion through Air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.8 Energy Consumed in Physical Activity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4 Angular Motion 45
4.1 Forces on a Curved Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.2 A Runner on a Curved Track . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.3 Pendulum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.4 Walking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.5 Physical Pendulum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.6 Speed of Walking and Running. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.7 Energy Expended in Running . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.8 Alternate Perspectives on Walking And Running . . . . . . . . . . . 56
4.9 Carrying Loads. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5 Elasticity and Strength of Materials 61
5.1 Longitudinal Stretch and Compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.2 A Spring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.3 Bone Fracture: Energy Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.4 Impulsive Forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.5 Fracture Due to a Fall: Impulsive Force Considerations. . . . . 67
5.6 Airbags: Inflating Collision Protection Devices . . . . . . . . . . . . 68
5.7 Whiplash Injury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.8 Falling from Great Height . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.9 Osteoarthritis and Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 John B. Kogut - ❰ له مجموعة من الإنجازات والمؤلفات أبرزها ❞ Physics in Biology and Medicine-Elsevier_Academic Press ❝ ❱
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