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Das Fussgelenk des Menschen - Belastung der Achillessehne
Der menschliche Fuss ist ziemlich kompliziert aufgebaut. Wir wollen ihn stark vereinfacht als einen um D drehbaren Hebel auffassen:
An einem Ende dieses Hebels (an der Ferse) greift die Achillessehne (blau) an. Welche Kraft die Achillessehne aufbringen muss, damit eine Person (m = 70 kg) auf einem Fuss einen Zehenstand (Kontaktpunkt mit dem Boden B) machen kann.
An einem Ende dieses Hebels (an der Ferse) greift die Achillessehne (blau) an. Welche Kraft die Achillessehne aufbringen muss, damit eine Person (m = 70 kg) auf einem Fuss einen Zehenstand (Kontaktpunkt mit dem Boden B) machen kann.
- Welche Kraft FB übt die Person beim einbeinigen Zehenstand auf den Boden und umgekehrt der Boden auf den Fuss im Punkt B aus (Gewichtskraft!)?
- Damit die Ferse nicht auf den Boden kommt, zieht der an der Achillessehne befestigte Wadenmuskel den Fuss um den Drehpunkt D nach oben. Die Kraft FS auf die Achillessehne kann man berechnen, wenn man den Fuss als zweiseitigen Hebel mit dem Drehpunkt D und der in B angreifenden Kraft FB betrachtet. Die nötigen Masse der Hebelarme l1 und l2 entnehmt ihr eurem Fuss.
- Welche Kraft tritt bei dem Zehenstand im Punkt D (oberes Fussgelenk) auf (FB + FS)?
- Warum wird die Belastung der Sehne geringer, wenn die Ferse möglichst weit vom Boden abhebt?
