بر اساس منابع، دو نیروی اصلی عمل‌کننده روی مفصل حین قدم زدن و بالا رفتن از پله، نیروی تاندون پاتلا (P) و نیروی عکس‌العمل مفصل (J) به ازای نیروی عکس‌العمل زمین (W) بر حسب وزن بدن می‌باشد. نیروهای اعمالی به مفصل از دیاگرام برداری و فاصله‌ی مفصل زانو از نیروی عمودی که به صورت عملی اندازه‌گیری می‌شود قابل محاسبه است. به طور مشابه، برای حالت دوم نیز نیروها به ازای تغییر وزن‌های مختلف مطابق روابط (‏۲‑۳) و (‏۲‑۴) و شکل ‏۲‑۵ به صورت تحلیلی محاسبه و در جدول ‏۲‑۲ آورده شده‌است.

جدول ‏۲‑۲: تحلیل نیروهای وارد بر مفصل زانو به ازای وزن‌های مختلف- حالت دوم [۱۶].

نیروهای وارد بر مدل پروتز زانو برای انجام شبیه سازی
مفصل زانو نه تنها بزرگترین و بلکه یکی از پیچیده‌ترین مفصل‌ها در بدن انسان است. شکل ‏۲‑۶ استخوان‌های مفصل زانو را نمایش می‌دهد. نیروها و گشتاورهای گوناگونی حین فعالیت به مفصل زانو اعمال می‌گردد؛ اما این نکته حائز اهمیت است که آیا لازم است تمامی این نیروها و گشتاورها برای انجام تحلیل به عنوان شرط مرزی اعمال شود.
همانگونه که پیش از این آمد استخوانهای ساق و ران به واسطه ماهیچه‌هایی که یک سر آن‌ها به ساق و دیگری به ران متصل است نسبت به همدیگر مقید شده اند. شکل ‏۲‑۸ نمایی از ماهیچه‌ها و رباط‌های گوناگون اطراف مفصل زانو را نشان می‌دهد. برای تحلیل نیروهای تماسی در موضع اتصال ساق به ران در مفصل زانو در صفحه ای به موازات ساژیتال، در حالتی که پا بر زمین تکیه کرده است، استخوان کشکک و رباط های متصل به آن، که از طرف ران توسط ماهیچه‌های چهار سر کشیده می‌شوند، و نیروهای تکیه گاهی زمین به شرح ذیل مؤثرند.
در موازات صفحه ساژیتال نیروهای وارده از طرف استخوان ران ، کشکک و زمین به استخوان ساق از سه موضع وارد می شود:
نیروی وارده از طرف رباط متصل به کشکک زانو؛ راستای این نیرو از محل اتصال رباط به ساق می گذرد و آن را می توان به دو مؤلفه؛ به موازات صفحه تماس کشکک و ران و عمود بر آن تجزیه نمود. همچنین می توان این نیرو را به دو مؤلفه، به موازات راستای ساق و عمود بر آن نیز تجزیه نمود.