Modeling of the Human locomotion system- exam questions

Antworten
Benutzeravatar
Hofi
Beiträge: 107
Registriert: 07.11.2010, 11:23

Modeling of the Human locomotion system- exam questions

Beitrag von Hofi »

The course is devided in several lectures and Blackboard exercises. Attached are the exam questions and the blackboard lectures.
As with all Biomedical classes from Schmidmayer it´s nothworty to mention that he does NOT put much effort in changing the questions ;)
So good luck with that one!
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.

KatharinaSK
Beiträge: 3
Registriert: 26.05.2015, 18:49

Re: Modeling of the Human locomotion system- exam questions

Beitrag von KatharinaSK »

I worked out the exam questions, it's not much however. This semester (SS2015) we only did the high jump example in the last lecture, I've uploaded that as well (although it's also the first 2 pages of the file that Hofi uploaded).
Hope it helps!
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.

NicolayErlbeck
Beiträge: 1
Registriert: 13.05.2015, 08:22

Re: Modeling of the Human locomotion system- exam questions

Beitrag von NicolayErlbeck »

KatharinaSK hat geschrieben:I worked out the exam questions, it's not much however. This semester (SS2015) we only did the high jump example in the last lecture, I've uploaded that as well (although it's also the first 2 pages of the file that Hofi uploaded).
Hope it helps!

Looks like you have missed the second question. For muscles with the same length but different pcsa you should get a different graph. L1=L2 at least. You have drawn two muscles with different pcsa and different lengths.

I also question the answer on force-length relationship at sarcomere level. To my knowledge, and what I have understood from the sliding filament theory, the length of the actin and myosin filaments during contractions stay constant. Both during shortening and lengthening. There is no compression and decompression of this induvidually. What happens is that the two filmanets slide along each other. This mechanism happens through whats called cross-bridges between the two filaments. The higher number of cross bridges you have, the higher force you can produce. And at some optilmal length of the muscle fibre you will have an optimal force. As the muscle shortens or lengthens you will consequently have fewer cross bridges thus less force. Maybe this can help explain it https://en.wikipedia.org/wiki/Sliding_filament_theory

Edit: I looked over the slides from the lecture again. So I would agree that there is a decompression of the actin and myosin and that this leads to the rapid loss in force while shortening from optimal length. Though going from optimal length and stretching the sarcomere does not extend the actin or myosin any further. The length stays the same. There's only the loss of possible cross bridge pairs due to lenghtening of the muscle that leads to decrease in force.

Mryoyo15
Beiträge: 53
Registriert: 10.11.2018, 11:40

Re: Modeling of the Human locomotion system- exam questions

Beitrag von Mryoyo15 »

Update:

April 2016: same as 2014

28.06.2017: same as 2014

27.06.2018:

instead of describing the experiments for mass moment of inertia he asked about
simplifying a model of foot to measure the Achilles’ tendon.
a) what to consider and how to simplify it,
b) what would be the important input for this model (?)
c) how to validate it

tomorrow I'll add the exam of 2019

Mryoyo15
Beiträge: 53
Registriert: 10.11.2018, 11:40

Re: Modeling of the Human locomotion system- exam questions

Beitrag von Mryoyo15 »

Exam of 2019
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.

rubikus1
Beiträge: 9
Registriert: 13.12.2015, 22:37

Re: Modeling of the Human locomotion system- exam questions

Beitrag von rubikus1 »

Kleines Update zu Modelling of the Human Locomotor System , Modellbildung des Bewegungsapparates (damit auch mal der aktuelle Name als Keyword gefunden werden kann :D )
Prüfung von 25.6.2020: gleich wie 27.6.2019
Abschließend kann ich die Vorlesung nochmal wirklich empfehlen, Schmiedmayer erklärt wirklich gut, die Krone im TISS hat er nicht um sonst.
Zu Frage 1 kann ich leider nicht sagen was er genau als Antwort möchte, ich vermute man soll einfach ein bisschen die Modellbildung erklären
rigid body, ball/hinge joints, truncated cones/cylinders; Kopf und Arme irrelevant für Hüfte daher zum Torso gerechnet; wir brauchen Mass moments of inertia und CoM, daher Umfänge und Abstände messen, vl aus CT CoM ablesen; Validierung mit Force plates, EMG Patienten CT, also die ersten Kapitel der VO zusammengefasst, das wird eh sehr ausführlich beschrieben.
Frage 2: lässt sich aus den Folien gut beantworten, gibts ja genaue Entsprechungen. Selbes Muskelvolumen hätte ich jetzt mit selber Leistung übersetzt, da F∝ PCSA und v∝ length, gilt mit P=F ⋅ v , P∝ PCSA ⋅ length= volume
Frage 3: Die durchschnittlich konstante Geschwindigkeit sieht man aus der anterior posterior Grafik, nicht aus den beiden Schritten in grafik 1 (zumal nur ein Schritt mit rechts gezeigt ist bei der Prüfung), da ich hier eine netto vorwärts rückwärts Kraft und damit Beschleunigung sehen würde.
Dazu vl dieser Link: https://www.youtube.com/watch?v=DBddjx3fAfc
Zeigt die Ground reaction forces beim Sprinten.

mensch-here
Beiträge: 1
Registriert: 23.04.2020, 08:20

Re: Modeling of the Human locomotion system- exam questions

Beitrag von mensch-here »

Zu Frage 3.:
"Give appropriate arguments for your statement"
Warum erkenne ich dass die geschwindigkeit konstant ist. das verstehe ich nicht.

und

"Describe movement of Center of Mass during gait cycle and explain how this can be determined from force data presented in the diagram."


Meint man dabei die gestrichelte linie in dem "vertical" graph?

derkleinemax
Beiträge: 3
Registriert: 03.12.2019, 12:25

Re: Modeling of the Human locomotion system- exam questions

Beitrag von derkleinemax »

mensch-here hat geschrieben:
22.09.2020, 21:47
Zu Frage 3.:
"Give appropriate arguments for your statement"
Warum erkenne ich dass die geschwindigkeit konstant ist. das verstehe ich nicht.

und

"Describe movement of Center of Mass during gait cycle and explain how this can be determined from force data presented in the diagram."


Meint man dabei die gestrichelte linie in dem "vertical" graph?
Ich würde argumentieren dass der anterior/posterior impuls in summe =0 ist. das erkennt man an der Fläche (=Integral F *dt) der ant/post. Kräfte, da ist die Fläche vom Brems- so wie vom Beschleunigungs-Impuls ca gegengleich..

muuschty
Beiträge: 1
Registriert: 12.06.2018, 16:25

Re: Modeling of the Human locomotion system- exam questions

Beitrag von muuschty »

mensch-here hat geschrieben:
22.09.2020, 21:47
Zu Frage 3.:
"Give appropriate arguments for your statement"
Warum erkenne ich dass die geschwindigkeit konstant ist. das verstehe ich nicht.

und

"Describe movement of Center of Mass during gait cycle and explain how this can be determined from force data presented in the diagram."


Meint man dabei die gestrichelte linie in dem "vertical" graph?
Ich schätze die Geschwindigkeit ist konstant da die Kraft nach Anterior quasi gleich ist wie die nach Posterior und somit keine Beschleunigung entsteht. Diese Grafik zeigt somit meiner Meinung nach auch die Verschiebung des CoM:

Anterior -> vor den Beinen
Posterior -> hinter den Beinen

edit: Hatte den Post vor mir noch nicht gesehen, wir scheinen da ja der gleichen Meinung zu sein!

derkleinemax
Beiträge: 3
Registriert: 03.12.2019, 12:25

Re: Modeling of the Human locomotion system- exam questions

Beitrag von derkleinemax »

Center of mass ist glaub ich nur in vertikaler Richtung wichtig, dabei gibt es einige Graphen (via google leicht zu finden) von gait analysis wo die Lage des CoM im vertikalen Diagramm aufgetragen wird.
Die vertikale Lage des CoM leitet sich demnach vor allem von der Beinstellung ab, der tiefste Punkt is somit in der 2 füßigen Standphase, der höchste Punkt in der Mitte des 1 beinigen Stands (ca da wo der Dip in der Vertikal Kraft ist)

derkleinemax
Beiträge: 3
Registriert: 03.12.2019, 12:25

Re: Modeling of the Human locomotion system- exam questions

Beitrag von derkleinemax »

Exam: 24th of September 2020:

1.)Modelling of Forces/Rupture of Achilles Tendon
a. Assumptions and Simplifications
b. Data needed
c. Validation

2.) Muscle Mechanics: same as in 2019

3. Gait analysis: same as in 2019

Antworten

Zurück zu „Schwerpunkt A: Biomaterials & Biomechanics“