Realizado por:
Víctor Arias
Samuel Everduim
Carlos Hernández
Carolina Petit
Jackeline Simmonds
Profesor: Dr. Rolando Valbuena
Cinética Lineal
Fuerzas que causan el movimiento lineal (traslación)
Cinética Angular
Fuerzas que causan el movimiento angular (rotación)
Fuerza
Magnitud vectorial para determinarladebemos conocer su punto de partida, dirección ymagnitud.
La fuerza es una acción capaz de: - Deformar los cuerpos (efecto estático) - Modificar su velocidad- Colocarlos en movimiento si se encuentran inmóviles (efecto dinámico) - Vencer su inercia
Fuerzas internas y externas
INTERNAS: originadas en la contracciónmuscular - análisis del movimiento
EXTERNAS: originadas de la fuerza degravedad, la fricción y la resistencia
PARALELAS : Tienen distinto punto de aplicación y son paralelas (ej. el remo)CONCURRENTES: Tienen el mismo punto de aplicación (ej. Tiro con arco)
Fuerza Resultante
Cuando en un objeto o cuerpo actúanvarias fuerzas, y luego se sumanvectorialmente, se obtiene una fuerzaresultante o total.
Herramienta de medición de fuerzas
Dinamómetro: basa su funcionamiento en un
resorte que sigue la Ley de Hooke, formulada para
casos de estiramiento longitudinal
Isaac Newton
Peso y Masa
PESO de un individuo decimos que su propiaMASA es la misma no importa si esta en latierra, en la luna o flotando en el espacio porquela cantidad de materia de la que esta hecho nocambia, es decir, es constante; pero su pesodepende de cuanta fuerza gravitatoria esteactuando sobre el individuo en ese momento
GRAVEDAD 9.8 ms2
m = p / g p = m x g
PESO Y MASAPESO MASA
Fuerza con que la Tierra atrae a un cuerpo Cantidad de materia de un cuerpo
Magnitud vectorial Magnitud escalar
Se mide con el dinamómetro Se mide con la balanza
Su unidad de medida en el SI es el newton (N)
Su unidad en el SI es el kilogramo masa (kg)
Causa aceleraciones Sufre aceleraciones
Su valor es variable y depende de la latitud y la altitud
Su valor es constante y no depende de la latitud ni de la altitud.
Inercia y Momento de Inercia
Cuando un cuerpo opone resistencia al cambio de
posición, a no modificar su tamaño y dirección o
una variación del movimiento rectilíneo (con
velocidad constante), estamos en presencia de la
INERCIA, una característica de los cuerpos que se
mide por medio de la masa, y esta a su vez indica
la inercia de estos
MOMENTO DE INERCIA magnitud escalar quedetermina la facilidad con la que puede rotar uncuerpo sobre un eje, dependiendoexclusivamente de su masa y de su distancia almismo:
I = m r^2
Un cuerpo girando sobre un eje aumentara suvelocidad cuanto menor sea su momento deInercia: la velocidad es proporcional al radio de lacircunferencia que describe el cuerpo, siendo elmomento de inercia mínimo cuando el eje derotación pasa por el centro de masa.Ej: la bailarina girando en fouette
Dependiendo de la inercia de un cuerpotendremos mayor o menor dificultad paramodificar el estado de este
HISTORIA DEL ESTUDIO DEL MOVIMIENTO
Aristóteles. (siglo IV a. c)
1. Movimiento natural
2. Movimiento impuesto
”El estado normal de un cuerpo es el reposo, y cualquier movimiento que éste realice debe tener una causa, la fuerza”
Galileo Galilei (1564-1642)
“ En una superficie completamente pulida y sinresistencia del aire, un cuerpo puede continuarmoviéndose sin que exista ninguna fuerza aplicadasobre el mismo"
Experimento de los planos inclinados
Primera ley de Newton o ley de la inercia
“Todo cuerpo que está en reposo permanece en reposo y todocuerpo que está en movimiento permanece en movimientorectilíneo uniforme (con velocidad constante) a menos que sobreél actúe una fuerza no equilibrada que lo obligue a cambiar eseestado”
Sistema de referencia Inercial y no inercial
Segunda ley de Newton o ley de la fuerza
“La aceleración de un cuerpo producida por la acciónde una fuerza, tiene su misma dirección y sentido,siendo directamente proporcional a la intensidad dela fuerza que actúa sobre el cuerpo e inversamenteproporcional a la masa
→ →
a=F/m F= m x a F= m x a = masa x distancia/tiempo 2 = kg x m/s 2
= Newton (sistema MKS)
F= m x a = masa x distancia/tiempo 2 = g x cm/s 2 = Dina (sistema CGS)
Fuerzas externas
Fuerza de roce o fricción
Es toda fuerza externa opuesta al movimiento, lacual se manifiesta en la superficie de contacto de doscuerpos siempre que uno de ellos se mueva o tiendaa moverse sobre otro.
Tercera Ley de Newton o ley de acción y reacción
“Si dos cuerpos interactúan, la fuerza que el cuerpo 1ejerce sobre el cuerpo 2 es igual y opuesta a la fuerzaque el cuerpo 2 ejerce sobre el cuerpo 1”.
Clavadista / acción y reacción
Movimiento angular
Cantidad de Movimiento Lineal
Se define cantidad de movimiento (P) al producto de la masa por la velocidad
P = m * v
Su unidad de Kg. *m/seg.
P = 75Kg * 25 m/seg.
Conservación del movimiento
Cualquier sistema donde las fuerzas actúen ,unas con respecto a las otras,
la cantidad de movimiento es constante
Fuente :Knudson ,Duane .Fundamentals of Biomechanics.2007
Impulso
El impulso es definido como la fuerza aplicada a un cuerpo durante un período de tiempo
I = F * t
Cantidad de Movimiento angular
La cantidad de movimiento angular es el producto de la masa , por el cuadrado del radio y la velocidad angular.
P= m *r2 * ω
Momento de fuerza (torque)
MF = F * BF
MF = F *sen< * BF
Ángulo de tracción y torque
Fuerzas Internas
Tipos de contracción
Isométrica
Isotónica o anisomètrica
Isocinética
Comparando
RESISTENCIA = POTENCIAISOMÉTRICA
POTENCIA >RESISTENCIAISOTONICO CONCÉNTRICO
AGONISTAS DEL MOV
RESISTENCIA > POTENCIA
ISOTONICO EXCÉNTRICOANTAGONISTAS DEL MOV
Fuente :Knudson ,Duane .Fundamentals of Biomechanics.2007
Trabajo Mecánico
el producto de lamagnitud de la fuerzaaplicada sobre unobjeto por la distanciaque el objeto recorredurante la aplicaciónde esta fuerza.
CONTRACCIONES
IMPULSO=
CONCÉNTRICA
INERCIA=NO HAY CONTRACCIÓN
FRENADO=
EXCÉNTRICO
CADENAS CINÉTICAS
CONCEPTO
Los movimientos humanos, se realizan por la combinación de todos los segmentos o eslabones de la extremidad , analizándose mecánicamente como CADENAS CINÉTICAS
CLASIFICACIÓN
ABIERTA
CERRADA
FRENADA
Presión
Es una magnitud física que mide la fuerza producida por un fluido sobre una superficie.
En la biomecánica se estudian como fuerzas ascensionales aerodinámicas y hidrodinámicas.
P=F/A
P: es presión
F: es la fuerza( newton)
A: superficie o aéreas
(cm2)
F= p . g . VF = p . g. . H . A
F: fuerza P: densidadG: aceleración gravitatoriaV: volumen de la columna ( H . A)H. altura de la columnaA: área de la columna.
Hidrodinámicas
Fuente M. Izquierdo, Biomecánica y Bases Neuromusculares de la actividad Física y el Deporte. Ed. Panamericana; Madrid , España, (2008).
Aerodinámicas
EFECTO MAGNUS
1. Flujo Laminar
2. Flujo Turbulento
Fuente M. Izquierdo, Biomecánica y Bases Neuromusculares de la actividad Física y el Deporte. Ed. Panamericana; Madrid , España, (2008).
CHOQUE
Un choque o colisión escuando dos objetos seencuentran en un puntoy ejercen fuerzasmutuamente durante unintervalo breve detiempo. Se puedeestablecer que cumplela tercera Ley deNewton de acción-reacción.
Fuente M. Izquierdo, Biomecánica y Bases Neuromusculares de la actividad Física y el Deporte. Ed. Panamericana; Madrid , España, (2008).
Línea de choque
Choques central: directo y oblicuo.
Choque excéntricos:
Coeficiente de restitución “e”Los choques elásticos, inelástico y plástico pueden
ser identificados por medio del coeficiente de restitución ''e''
e=
v1 - v2
V1 – V2coeficiente de restitución toma valores entre 0 y 1.•Para un choque elástico e = 1
•Para un choque inelástico e > 0e<1
•Para un choque plástico e = 0
Falla del Coeficiente de Restitución “e”
Comportamiento elástica y plástico
Distintos tipo de fallas ósea
ENERGÍA
Propiedad o atributo de los objetos osistemas de objetos en virtud de la cualéstos pueden experimentar cambios otransformaciones, por ejemplo, cambio deposición, de velocidad, de composición oestado(Camero y Crespo, 2007).
La capacidad de realizar un trabajo.Tipos: química, eléctrica, térmica,
luminosa, mecánica.
ENERGÍA MECÁNICA
ENERGÍA MECÁNICA
La suma de las energías cinética ypotencial y expresa la capacidad queposeen los cuerpos con masa de efectuarun trabajo.
Energía cinética: se refiere a la energía de movimiento influenciada principalmente por la velocidad.
Ec = ½ mv2.
Energía potencial: se refiere a la energía acumulada en un objeto (o músculo) que le da la potencialidad para realizar un trabajo
Ep = m * g * h (energía potencial gravitatoria)
Mientras un objeto se encuentre a mayor altura mayor energía potencial tendrá.
ENERGÍA MECÁNICA
Energía potencial y energía cinética:
1a Ley de la Termodinámica:
indica que la energía nunca se crea ni se pierde sinose transforma de una forma de energía en otra.Etot. = Ep + Ec
Energía Cinética
Para determinar la energía cinética de unsistema, esta se mide por el trabajo que hasido necesario utilizar para comunicarle lavelocidad que posee o por el trabajo que hayque realizar para detenerlo.
(Gutiérrez , 1999)
Se refiere a la aplicación de la fuerza sobre unadeterminada distancia en la dirección de lafuerza.
Trabajo = Fuerza x distancia
Ejemplo: levantando una barra de pesas
TRABAJO POSITIVO
TRABAJONEGATIVO
TRABAJO
La Aplicación a la Biomecánica…
En el cuerpo humanoal realizar actividadfísica se puede medirla cantidad de trabajoque se realiza, elejemplo está en laprueba de esfuerzo.
Ergómetros
Ergómetros
Prueba del Escalón
W = P * H * 1,33 * N
6
Donde:
P: peso corporal en kg.
H: altura del escalón en metros.
1,33: es el factor de descenso.
N: número de ascensos por minuto
6: factor de corrección de kg/min a vatios
La cantidad de trabajo producido endeterminado período de tiempo.
Potencia = trabajo/ t
Potencia = Fuerza x distancia / t
Ejemplo: corriendo en forma ascendente un tramo de escaleras.
POTENCIA
Prueba de la Escalera de Margaria
P mec = P * h / t
Prueba de Salto Vertical
P = p * h * √ g2 * h
Test de Bosco • Squat Jump• Countermouvement Jump• Squat Jump con carga • Abalakov• Drop Jump• Saltos durante 15
segundos
P= (4.9)0.5 * p * (h) 0.5
Test de Wingate
P = Carga * V (rpm) * 6 metros,
Me lo contaron y lo olvidé,
lo vi y lo entendí,
lo hice y lo aprendí.
Confucio