При описании движения объекта с использованием таких понятий, как положение, скорость и ускорение, движение рассматривается как результат взаимодействия между объектом и окружающей средой. Принято считать, что это взаимодействие осуществляется посредством сил, приложенных к объекту. Природу влияния сил на движение объекта определяют три закона Ньютона.

Конкретная алгебраическая взаимосвязь между силой и движением зависит от цели исследования. Обычно рассматривают: а) мгновенное значение силы (подход сила - масса - ускорение); б) влияние силы, приложенной к объекту в течение некоторого времени (импульс - количество движения); в) приложение силы, вызывающей перемещение объекта на некоторое расстояние (подход работа - энергия).

Подход сила - масса - ускорение
При использовании указанного подхода различают два существенно разных состояния объекта. Если ускорение объекта равно нулю, он либо движется прямолинейно, равномерно и поступательно (т.е. не вращаясь), либо остается неподвижным. Условия неподвижности объекта изучает раздел механики, называемый статикой.

Если же ускорение объекта отлично от нуля, его движение изучает динамика. Как мы уже знаем, левая часть уравнения отражает взаимодействие между системой и окружающей ее средой, а правая - кинематический результат этого воздействия на систему. В рассматриваемом подходе состояния системы классифицируются исходя из величины ускорения а, точнее в зависимости от того, нулевое оно или ненулевое. Статика представляет собой особый случай второго закона Ньютона, при котором ускорение нулевое и объект при этом неподвижен.

В статическом анализе система находится в равновесии и сумма сил, действующих на нее, равна нулю (EF=0). Таким образом, все воздействия на систему сбалансированы, и она не испытывает никакого ускорения. Точно так же равна нулю и сумма моментов сил относительно некоторой точки О. Ниже мы рассмотрим четыре примера статического анализа: определение величины и направления действия неизвестной силы; вычисление результирующего вращающего момента мышечных сил; разложение результирующей.

Полученный результат, однако, дает лишь величину результирующей, но не ее направление. Направление можно установить различными способами, например, определить угол, который составляет сила R с горизонтальным или вертикальным направлением. Следующий этап анализа предполагает графическое разложение силы R на горизонтальную и вертикальную составляющие.

После разложения всех сил по направлениям силы, действующие в каждом из этих направлений, необходимо просуммировать, чтобы из полученных соотношений определить неизвестные. Цель анализа в том, чтобы определить величину и направление результирующего вращающего момента мышц относительно коленного сустава, обусловленного результирующей мышечной силой.