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Cintica : Lida com as foras que causam ou tendem a causar
alteraes no movimento. Uma fora pode ser descrita como um puxo ou
empurro exercido sobre um objeto.
Classificao das foras:
1) Foras externas: traes ou distraes sobre um corpo que tm
origem em fontes fora do corpo. Resultam da interao de um corpo com
o ambiente que o circunda (de contato e sem contato). A gravidade
uma fora que sob condies normais afeta, constantemente, todos os
objetos.
2) Foras internas: so foras que agem sobre o corpo e tm origem
no interior do corpo (fora de trao, fora de compresso). Ex:
msculos, tendes, ligamentos e ossos. As foras internas so
essenciais funo humana, visto que as foras
externas no so garantia de criar movimentos humanos. Alm disso,
as foras internas servem para reprimir estas foras externas que
ameaam a integridade da estrutura articular humana.
Representao vetorial das foras: - Ponto de aplicao sobre o
objeto em que a fora est agindo; - Uma linha de ao e direo (seta
indica); - Magnitude que a quantidade de fora aplicada
(proporcional ao comprimento do vetor).
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Leis de Newton
Lei da Inrcia: Um corpo permanece em seu estado de repouso ou de
velocidade constante, a no ser quando influenciado por uma fora
externa capaz de modific-lo.
Inrcia de um corpo: usada para descrever a resistncia de um
objeto ao movimento. Est diretamente relacionada com a quantidade
de matria contida no corpo. Ou seja, quanto maior a massa de um
objeto, maior ser sua inrcia e maior dificuldade para mov-lo.
Massa: quantidade de matria contida no objeto (kg).
Lei da Acelerao: Uma fora aplicada a um corpo acarreta uma
acelerao desse corpo de magnitude proporcional fora aplicada, na
direo da fora, e inversamente proporcional massa do corpo.
F = fora aplicada m = massa do corpo
a = acelerao
Lei da Ao e Reao: Para cada ao existe uma reao igual e em
sentido oposto. Quando um corpo exerce uma fora sobre outro
corpo,
este segundo corpo exerce uma fora de reao que igual em
magnitude e oposta em direo sobre o primeiro corpo (Fora de
Reao
do Solo FRS).
amF =
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Em (A) FRS durante caminhada e (B) FRS durante corrida.
Conceitos Cinticos Bsicos Massa: quantidade de matria que compem
o corpo. Peso: quantidade de fora gravitacional exercida por um
corpo, ou seja, a fora de atrao que a terra exerce sobre um corpo.
O PESO uma fora que apresenta magnitude, direo e sentido. A
magnitude proporcional massa, a direo sempre para o centro da Terra
e o ponto de atuao sempre no CENTRO DE GRAVIDADE. Presso: definida
como a fora distribuda pela rea. Volume: quantidade de espao
ocupado por um corpo. Densidade: massa por unidade de volume.
AFP =
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Impulso: definido como o produto da fora pelo tempo, ou seja,
o
deslocamento realizado por um corpo ser diretamente
proporcional
fora aplicada e ao tempo de aplicao da fora.
Torque: Efeito rotatrio gerado por uma fora (cintica
angular).
Fora da Gravidade
a atrao da massa da Terra sobre a massa dos outros objetos,
responsvel pelo PESO do objeto. A gravidade atua de forma
previsvel:
tem ponto de aplicao, linha de ao e magnitude. O ponto de
aplicao
o centro de gravidade, a linha de ao e direo da fora de
gravidade
sobre um objeto so sempre verticais, para baixo, em direo ao
centro da
Terra. O vetor da fora PESO (gravidade) conhecido como LINHA
DA
GRAVIDADE.
dFT =
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O centro de gravidade do corpo considerado localizado
anteriormente segunda vrtebra sacral, estando o indivduo em posio
anatmica com os segmentos organizados. Na realidade, esta postura
no mantida durante a realizao dos movimentos e o CG modifica sua
posio constantemente.
1) A reorganizao dos segmentos corporais modifica o centro de
massa dos segmentos e, consequentemente, o centro de gravidade pode
se localizar fora do corpo.
2) A Linha de Gravidade (LG) que passa pelo CG deve cair dentro
da base de suporte: ESTVEL. Se a LG cai fora da base de suporte:
instabilidade.
3) A reorganizao dos segmentos e a adio de massa externa so
fatores que modificam a posio do CG, havendo necessidade de
reestruturao das partes corporais a fim de garantir equilbrio.
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O centro de gravidade representa o ponto em torno
do qual todas as partculas estariam igualmente distribudas. Este
ponto tambm conhecido como centro de massa. Se o centro de massa
representa o ponto em torno do qual as partculas do corpo esto
igualmente distribudas, este tambm representa o ponto de equilbrio
do corpo.
No CG a soma dos torques produzidos pelos segmentos corporais
ser nula. Deve ser lembrado que os pesos adicionais colocados em
lados opostos no precisam ser iguais, mas os TORQUES (efeito
rotatrio!) produzidos nos lados opostos sero iguais - Verificar na
figura abaixo:
O CG de um corpo simtrico e de densidade homognea fica
exatamente no centro do objeto (bola de borracha, por exemplo).
Entretanto, se a distribuio de massa no for constante, o CG se
localiza prximo maior massa. O CG tambm pode se localizar fora do
corpo.
O vetor Peso, fora produzida pela gravidade, deve ser
representado em um
diagrama de foras com origem no centro de gravidade.
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A localizao do CG do corpo humano pode mudar a cada instante
durante o movimento (reorganizao das partes corporais) e com a adio
de carga externa.
Em certas atividades como salto em altura e salto em vara, em
que o corpo
precisa curvar-se ao redor da barra, o centro de gravidade do
corpo se localiza fora do corpo (ver figuras).
Mtodo Segmentar: Permite a localizao do CG. A base deste mtodo
a
suposio de que o corpo humano constitudo por diversos segmentos
individuais (cada qual com seu CG), a localizao do CG corporal
total funo das localizaes dos respectivos CGs segmentares. Deve ser
lembrado que determinados segmentos so mais pesados que outros e
devem exercer maior influncia na localizao deste CG corporal.
Quando os produtos da localizao de cada segmento corporal pela sua
massa so somados e depois divididos pela massa corporal total, o
resultado ser a localizao do CG corporal total (Hall, Susan
1999).
Nestas frmulas : X cg e Y cg so as coordenadas do CG corporal,
xs e y s so
as coordenadas de cada segmento corporal e ms a massa de cada
segmento individual.
Este mtodo de localizao do CG corporal utilizado em diversos
estudos
de biomecnica. O clculo baseado nas caractersticas do segmento e
as coordenadas fornecidas atravs da anlise cinemtica (x,y). O corpo
pode ser considerado composto por 14 segmentos: cabea, tronco, 2
braos, 2 antebraos, 2 mos, 2 coxas, 2 pernas e 2 ps.
Vejamos exemplo abaixo de um corredor e da localizao do seu
centro de gravidade corporal, sabendo que o indivduo abaixo pesa
68,2k.
=
mmxX
s
ss
cg
)).( (
=
mmyY
s
sscg
)).( (
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Cargas Mecnicas que agem sobre o corpo humano
Compresso: fora de esmagamento. O peso corporal gera no sistema
sseo estresse compressivo. Em postura ereta, cada vrtebra da coluna
sustenta carga compressiva das vrtebras posicionadas acima.
Tenso: oposto da fora compressiva. uma fora de trao que cria
tenso no objeto sobre o qual aplicada. Cisalhamento: atua de
forma diferente das demais foras descritas,
no sentido transversal, paralela a superfcie do corpo. Tende a
causar deslizamento de parte do objeto em relao a outra. H estresse
de cisalhamento nas vrtebras lombares e aumenta com hiperlordose
lombar.
Toro: ocorre quando uma estrutura se enrosca ao redor do seu
eixo
longitudinal (comum quando uma das extremidades est fixa).
Inclinao: Carga assimtrica que produz tenso em um dos lados do
eixo longitudinal e compresso no lado oposto. Carga combinada:
ao combinada de mais de uma destas foras.
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Estresse Mecnico: representa a distribuio da fora resultante
dentro de um corpo slido quando sob a ao de uma fora externa (fora
por unidade de rea).
Se o corpo humano for submetido carga (impacto), a probabilidade
de leso dos tecidos corporais tambm est relacionada magnitude e
direo do estresse causado pelo impacto.
Efeitos da carga: Acelerao e deformao. O grau de
deformao do corpo depende da rigidez do corpo sobre a qual a
fora aplicada.
A magnitude e direo de uma fora aplicada ao corpo
humano so fatores que podem determinar ou no ocorrncia de leso.
As propriedades dos tecidos corporais tambm devem ser
consideradas.
Em baixas cargas, h deformao, mas a resposta
conhecida como elstica, ou seja, depois de retirada a carga, a
estrutura retoma seu tamanho e formato original. Quanto mais ngreme
a curva nesta fase, maior a rigidez do corpo. Se a carga aplicada
for mantida a deformao ultrapassa o ponto de cesso (limite
elstico), e a resposta vista agora ser plstica, ou seja, algum grau
de deformao ser mantido. Pode alcanar ponto de falncia.
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Cargas Repetitivas x Agudas
Carga Aguda: a aplicao de uma nica fora de magnitude suficiente
pode causar leso do tecido biolgico e causar leso aguda
(traumtica). Cargas Repetitivas: a aplicao repetitiva de cargas
subagudas (magnitude mais baixa) agindo por certo tempo pode causar
leso crnica do tecido biolgico (microtrauma). Perguntas: 1. Quais
caractersticas os vetores da gravidade tm em comum? 2. O que ocorre
com o CG do corpo quando os segmentos corporais so reorganizados? O
que ocorre com o CG se o membro superior direito for amputado?
3. Um estudante carrega seus livros no brao direito. O que o
peso adicional faz com o CG e qual a compensao corporal?
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FONTE Bibliografia: 1. Bases Biomecnicas do Movimento Humano,
Joseph Hamill 2. Biomecnica Bsica, Susan Hall 3.Biomecnica do
Esporte e Exerccios, McGinnis 4. Biomecnica Bsica do Sistema
Musculoesqueltico, Nordin & Frankel. 5. Articulaes: Estrutura e
Funo. Norkin & Levangie