BIOMECHANICS  Stability

Cobourg Collegiate Institute 1

2015

Stability

What makes an object stable?The position of the centre of gravity with respect to the base of support dictates whether an object is stable or unstable.  If a vertical line drawn down from the centre of gravity falls within the base of support of that object, then the object is said to be stable. 

Factors that affect the stability of an object are:

• the location of the centre of gravity with respect to the base of support.

• the size and shape of the base of support.

• the height of the centre of gravity.

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STABILITY (Equilibrium) is a state of balance between opposing forces and may exist in three states: (1) stable 2) neutral 3) unstable

 1. Stable equilibrium is that property of a body that causes it, when disturbed from a condition of equilibrium, to develop forces that tend to restore it to its original position. A cone tipped slightly will fall back to its upright position if the center of gravity (COG) remains with the base of support.

3. Unstable equilibrium exists when a body tends to continue movement after a slight displacement.  A cone may be balanced on its point and remain in equilibrium but, when disturbed, will increase its displacement.  

2. Neutral equilibrium exists when a body remains in its displaced position. A cone lying on its side may be rolled on its surface and will remain in its displaced position.

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What allows people to sense and maintain stability?

• vision

• touch • kinesthetic sense (a 3D spatial awareness)

• inner ear (balance sense)

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Kinesthetic and Vestibular Senses

The kinesthetic senses relay specific information about muscle movement, changes in posture, and strain on muscles and joints. They rely on feedback from two sets of specialized nerve endings: stretch receptors, which are attached to muscle fibers, and Golgi tendon organs, which are attached to the tendons.

The vestibular senses control equilibrium and create an awareness of body position. The receptors for these senses are located in the vestibular organs in the inner ear. The sensation of body rotation stems from the three semicircular canals of the inner ear. The sensation of gravitation and movement forward and backward, as well as up and down, arises in the two vestibular sacs that lie between the semicircular canals and the cochlea.

Sensations of MotionThe vestibular organs are also responsible for motion sickness, which triggers strong reactions in some people. Motion sickness may be caused by discrepancies between visual information and vestibular sensation.

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ARRANGE THESE CHARACTERS FROM MOST STABLE TO LEAST STABLE

MOST STABLE LEAST STABLE

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Human movement (walking and running) is a constant process of putting the body off balance and then recovering. 

Changing of direction and stopping involves increasing the base of support (wide stance) and decreasing the height of the centre of gravity (crouching down).

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