Physique de l'équipement/kit d'infanterie : avantages de la force de rotation IcePlate®

Donnez toujours plus que vous ne prenez.

Mettez six bouteilles d'eau dans votre sac à dos, puis voyez à quelle vitesse vous pouvez tourner. Découvrez comment les opérateurs spéciaux d'élite peuvent se déplacer en utilisant moins d'énergie avec IcePlate®, augmentant ainsi leur endurance.

Une grande attitude à acquérir dans la vie et une attitude encore plus grande à utiliser dans la conception de produits.

Le design de l'IcePlate® incarne cette philosophie. 2,5 cm de largeur, la taille d'une plaque SAPI moyenne, portée près du corps. Ces caractéristiques vous permettent de transporter 50 onces liquides d'eau de la manière la plus efficace sur le marché.

Introduction

Au moment où j'ai atteint la 5e année, ma famille avait déménagé six fois. Dès mon plus jeune âge, j'ai appris l'art de déplacer des boîtes (des boîtes qui n'auraient sans doute pas dû être déplacées par un enfant de quatre, six, huit et dix ans). La leçon était pourtant simple. Soulevez une lourde boîte loin de votre corps = super dur. Soulevez une boîte lourde près de votre corps = gérable. Imaginez maintenant que vous êtes dans la même situation. Vous devez déplacer une boîte pleine de plats de cuisine vers un camion de déménagement. Vous tenez-vous à 3 pieds de la boîte et essayez-vous de soulever ? Non - vous vous approchez de la boîte et essayez de passer en dessous avant de la soulever.

Cette leçon a été renforcée par des années de randonnée et de sac à dos. Porter un sac sur le dos est beaucoup plus facile que de le porter avec les bras. Portez le sac sur votre dos avec une sangle de poitrine, encore plus facile. Serrez les bretelles, c'est encore plus facile. La conclusion est simple : vous pouvez porter plus de poids plus ce poids est proche de votre corps. Mais qu'en est-il de la science derrière ce concept bien compris ?

Dans cet article, nous répondrons aux questions suivantes :

• Quelle est l'histoire des forces armées en tant que leaders d'opinion en matière d'efficacité de transport de charge ?
• Quel est notre centre de gravité ? Comment le centre de gravité est-il lié à la force de rotation ou au couple ?
• En quoi le couple créé par l'IcePlate® diffère-t-il d'une vessie d'hydratation traditionnelle ?
• Quelles sont les implications de cette différence sur l'effort et la performance ?

Chaque objet a un centre de gravité. Le centre de gravité (ou centre de masse) de tout objet est un concept théorique. Il peut être mieux compris en imaginant le point auquel vous pourriez équilibrer un objet donné sur votre doigt [5] . Parce que le centre de gravité est défini comme "l'emplacement moyen dans un espace tridimensionnel, de la masse d'une personne", votre centre de gravité peut en fait être à l'extérieur de votre corps en fonction de votre état de mouvement.

De manière générale cependant, le centre de gravité d'un humain debout se trouve devant votre sacrum (approximativement au niveau de la hanche), bien que cela diffère selon le sexe et le type de corps. [6]

La gravité agit sur une personne comme une ligne droite passant par son centre de gravité. Tant que votre centre se trouve au-dessus de votre base de support (ou la zone sous un objet ou une personne qui comprend chaque point de contact que l'objet établit avec la surface de support [12] ), vous êtes stable. Dès que votre centre se déplace (et donc que la force de gravité est appliquée loin de votre base), votre corps se déstabilise.

Le couple est un concept physique souvent redouté, mais la définition est assez simple. Le couple est toute force de torsion qui fait tourner quelque chose. Toute force appliquée à un objet à un point éloigné du point de rotation produira un couple [7] . Prenons l'exemple simple d'un levier. Les leviers sont stabilisés d'un côté (l'extrémité stabilisée est le point de rotation). Lorsque vous appliquez une force (mouvement de poussée) au levier, vous le faites pivoter dans cette direction particulière. Le couple peut aussi agir sur les gens. Chaque fois que vous portez quelque chose sur le dos, ce poids provoque un couple. Imaginez un petit enfant mettant un gros sac. Le poids du sac les ferait tourner (les faisant tomber en arrière).

Le couple peut être calculé à l'aide d'une équation simple (équations ! équations !) et la somme totale de tous les couples détermine le sens de rotation.

Couple = Force x Distance

Repensez à notre exemple du levier. Lorsque vous poussez le levier très près de son axe fixe, vous devez pousser beaucoup plus fort pour le faire tourner par rapport à le pousser plus loin de l'axe. C'est aussi la science derrière le desserrage des boulons avec un cliquet.

Une autre équation importante dont nous aurons besoin pour cette étude est le poids. Le poids est une force et est calculé à l'aide de la masse et de la gravité.

Poids = Masse x Accélération

Dans ce cas, l'accélération causée par la gravité près de la terre est de 9,8 m/s^2. Nous aurons besoin de cette valeur plus tard.

Qu'est-ce que cela a à voir avec le fait de porter du poids près de votre corps ? Examinons deux exemples très simplifiés pour acquérir une compréhension claire de ce concept - le Qore Performance IcePlate ® par rapport à une vessie d'hydratation traditionnelle. Nous supposerons qu'un humain debout (avec un centre de gravité typique) porte ces poids sur son dos.

Pour calculer le couple causé par le poids de l'IcePlate®, nous devons calculer la distance entre l'IcePlate® et le centre de gravité théorique de l'humain (en utilisant la ligne droite passant par le milieu du corps humain comme point de référence). Supposons une distance de 4 pouces entre cette ligne et le centre de l'IcePlate®. L'IcePlate® mesure 1" de largeur. Ainsi, la distance entre le centre de l'humain et le centre de l'IcePlate's® est de 4,5 pouces. 4,5 pouces = 0,11 mètre.

L'IcePlate® (entièrement rempli) dans le manchon de sécurité pèse environ 4 livres. 4 livres = 1,81 kg.

Nous pouvons maintenant calculer le poids en newtons de l'IcePlate®.

Poids = Masse x Accélération , donc :

Poids (IcePlate®) = 1,81 kg x 9,8 m/s^2 = 17,7 N

En tant que tel:

Couple (IcePlate®) = Force x Distance = 17,7 N x 0,11 m

Couple (IcePlate®) = 1,95 Nm

Cas #2 : Vessie d'hydratation traditionnelle

Regardons maintenant le couple créé par une vessie d'hydratation traditionnelle. Ces vessies n'ont pas la même conception rigide que l'IcePlate®, elles sont donc bombées vers l'extérieur, déplaçant le centre de gravité de la vessie vers l'extérieur. Utilisons un exemple très simpliste pour démontrer la différence de couple que cela crée. Supposons que cette vessie d'hydratation soit identique en poids et en capacité de rétention d'eau à l'IcePlate. Dans ce cas, poids (vessie d'hydratation) = 17,7 N. La métrique qui changera dans ce scénario est la variable Distance dans notre équation de couple (D2 > D1 dans le dessin à la main ci-dessus). Supposons que le centre de la vessie d'hydratation se déplace de 1 pouce (0,03 m) par rapport à l'IcePlate. Notre équation de couple change :

Couple (vessie d'hydratation) = 17,7 N x 0,14 m

Couple (vessie d'hydratation) = 2,48 Nm

Peut-être que cette différence de couple ne signifie pas grand-chose pour vous. Je veux dire, 1,95 Nm est un petit nombre, tout comme 2,48. Les implications sont cependant profondes, car votre corps doit compenser ce couple pour éviter d'être tiré dans cette direction. Le "balayage postural" est "la quantité de couple et de tension exercée sur la colonne vertébrale par une charge lourde". Porter du poids plus près du corps réduira la quantité de balancement et de stress exercé sur les muscles de la colonne vertébrale. [10] Nos muscles du bas du dos, en particulier, ressentent le poids de cette tension. "Lorsqu'une charge est tenue loin du corps, la pression exercée sur le bas du dos augmente considérablement. Le poids maximum que vous pouvez soulever en toute sécurité est considérablement réduit à mesure que la charge est manipulée loin du corps." [11]

Pour l'anecdote, ce stress musculaire s'accumule avec le temps au fur et à mesure que vous portez la charge. Pour les personnes dont le travail, le plaisir ou la vie dépendent de l'hydratation, la charge réduite produite par l'IcePlate® par rapport à la vessie d'hydratation traditionnelle a des implications importantes en termes de santé et d'endurance.

Faites le changement. Regarde la différence.

Comment le passage d'une vessie d'hydratation traditionnelle à la Qore Performance IcePlate® a-t-il amélioré votre expérience de transport de charge ? Votre niveau de tension dorsale a-t-il diminué ? Nous aimerions en savoir plus !