Biomecânica Aplicada ao Esporte

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Biomecânica Aplicada ao Esporte
Professor: Ms. Ivanor Ranzzi
E-mail: profranzi@gmail.com
EMENTA:
• Analisa e descreve o movimento humano usando a física, em particular os
princípios de mecânica, como ferramenta de análise.
• Os conteúdos abordados são:
• Mecânica dos tecidos,
• Biomecânica do movimento,
• Análise dos movimentos marcha, corrida e salto.
OBJETIVOS GERAIS
• Discernir sobre o papel da Biomecânica no estudo do movimento
humano.
• Aprender a analisar e a manipular as forças presentes no movimento
humano.
• Aprender a manipular as forças produzidas no movimento humano
para prevenir o surgimento de lesões e melhorar a eficiência do
movimento.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Compreender a Biomecânica e o seu foco de estudo;
• Entender os efeitos que as diversas solicitações mecânicas têm sobre
as diferentes estruturas do aparelho locomotor;
• Controlar as forças que os diferentes tipos de exercícios exercem
sobre o aparelho locomotor;
• Entender as características mecânicas do movimento humano do
ponto de vista da biomecânica;
• Controlar as forças geradas no movimento para prevenir o surgimento
de lesões e melhorar o rendimento.
O que você deve ser capaz ao final da 
disciplina?
• analisar e manipular as forças presentes no movimento humano;
• manipular as forças produzidas no movimento humano para prevenir 
o surgimento de lesões e melhorar a eficiência do movimento;
• adequar os exercícios e o treinamento para evitar o surgimento de 
lesões.
CONTEÚDOS
• CONTEXTUALIZAÇÃO DA BIOMECÂNICA
• Conceito e características de
Biomecânica;
• Objetivos da Biomecânica;
• Biomecânica interna e externa.
• BIOMECÂNICA DO MOVIMENTO
• Planos anatômicos, eixos articulares e
tipos de movimentos;
• Ações articulares e funções
musculares;
• Torque; Alavancas e Braço de
alavanca.
TÉCNICA DA EXECUCÃO CORRETA
• Eletromiógrafos;
• Plataforma de força de reação 
dos músculos;
BIOMECÂNICA GLOBAL
• A mecânica é uma área da física e da engenharia, que lida com a
análise das forças que agem sobre um objeto.
• Seja para a manutenção deste ou de uma estrutura em um ponto fixo,
como a descrição e a causa do movimento do mesmo.
• A Cinesiologia deve ser capaz de aplicar leis e princípios básicos de
mecânica a fim de avaliar as atividades humanas.
• Biomecânica pode ser definida como aplicação da mecânica aos
organismos vivos, tecidos biológicos, aos corpos humanos e animais.
• A postura do corpo é resultante de inúmeras forças musculares que
atuam equilibrando forças impostas sobre o corpo, e todos os
movimentos do corpo são causados por forças que agem dentro e
sobre o corpo.
• Os profissionais que trabalham com esportes, atividades físicas
precisam compreender como as forças afetam as estruturas do corpo
e como estas forças controlam o movimento.
• Os músculos produzem forças que agem através do sistema de
alavancas ósseas. O sistema ósseo ou move-se ou age estaticamente
contra uma resistência.
• O arranjo de fibras de cada músculo determina a quantidade de força
que o músculo pode produzir e o comprimento no qual os músculos
podem se contrair.
• Obs.: os músculos são as principais estruturas controladoras da postura e do 
movimento. Contudo, ligamentos, cartilagens e outros tecidos moles também 
ajudam no controle articular ou são afetados pela posição ou movimento.
CENTRO DE GRAVIDADE
• A Gravidade é uma força externa que age sobre um objeto sobre a
terra, e para equilibrar essa força, uma segunda força externa precisa
ser induzida – ou seja, todo o corpo recebe a ação de uma força,
reage à mesma com uma força igual e oposta.
• O Centro de Gravidade é o ponto dentro de um objeto onde se pode
considerar que toda a massa, ou seja, o material que constitui o
objeto, esteja concentrada.
• A gravidade puxa para baixo todo ponto de massa que constitui este 
objeto ou o corpo.
LINHA GRAVITACIONAL
• Numa pessoa ereta, pode-se situá-lo de forma aproximada sobre uma
linha, formada pela interseção de um plano que corta o corpo em
duas metades, uma direita e uma esquerda, e um plano que corta o
corpo em metade anterior e posterior.
• A posição do ponto do Centro de Gravidade ao longo desta linha
imaginária, pode-se considerar que a gravidade atua sobre esse único
ponto de Centro de Gravidade, puxando diretamente para baixo em
direção ao centro da terra.
BASE DE SUSTENTAÇÃO
• A base de apoio para o corpo é a área formada abaixo do corpo pela
conexão com a linha contínua de todos os pontos em contato com o
solo.
• Quando um corpo está numa posição fixa com a linha de gravidade
passando através da base de apoio, diz-se que ele está compensado,
estável ou em equilíbrio estático.
• Se a linha de gravidade passar fora da base de apoio, o equilíbrio e a
estabilidade são perdidos e os membros apoiadores devem mover-se
para evitar uma queda.
FORÇAS QUE ATUAM NO MOVIMENTO
• A Ciência mecânica diz que uma força pode ser definida
simplesmente como um empurrão ou tração.
• Por definição a força é uma entidade que tende a produzir
movimento. Às vezes, o movimento não ocorre ou o objeto se acha
em equilíbrio.
• O ramo da mecânica que lida com este fenômeno é a estática; caso
haja o movimento, é chamado dinâmica.
• As forças mais comuns envolvidas com a biomecânica são:
• a força muscular;
• Gravitacional;
• Inércia;
• de flutuação;
• força de contato.
• A força produzida por músculos depende de vários fatores.
• Dois desses fatores incluem velocidade de contração do músculo e
comprimento do músculo.
• O peso de um objeto é resultado da força gravitacional.
• O conceito de inércia mantém que um corpo permanece em repouso
ou em movimento uniforme até receber a ação de uma força externa.
• A força de flutuação tende a resistir à força da gravidade.
• A força de contato existe toda vez que dois objetos se acharem em
contato um com o outro - uma força de reação ou uma força de
impacto.
PLANOS E EIXOS
• Planos de ação são linhas fixas de referência ao longo das quais o 
corpo se divide.
• O plano frontal (plano coronal) passa através do corpo de lado a lado, 
dividindo-o em frente e costa. 
• Os movimentos que ocorrem neste plano são abdução e adução.
• O plano sagital passa através do corpo da frente para trás e o divide 
em direita e esquerda. Pode-se pensar nele como uma parede vertical 
cuja extremidade se move. 
• Os movimentos que ocorrem neste plano são flexão e extensão.
• O plano transverso passa horizontalmente pelo corpo e o divide em 
parte superior e inferior. É também chamado plano horizontal. 
• Neste plano, ocorre a rotação. 
PLANOS E EIXOS
• O plano frontal (plano coronal) 
passa através do corpo de lado a 
lado, dividindo-o em frente e 
costa. 
• Os movimentos que ocorrem 
neste plano são abdução e 
adução.
PLANOS E EIXOS
• O plano sagital passa através do 
corpo da frente para trás e o 
divide em direita e esquerda. 
Pode-se pensar nele como uma 
parede vertical cuja extremidade 
se move. 
• Os movimentos que ocorrem 
neste plano são flexão e extensão.
PLANOS E EIXOS
• O plano transverso passa 
horizontalmente pelo corpo e o 
divide em parte superior e 
inferior. É também chamado 
plano horizontal. 
• Neste plano, ocorre a rotação. 
TIPOS DE MOVIMENTO
• Movimento linear (translatório) 
– retilíneo e ou curvilíneo;
• O movimento de objeto em 
torno de um ponto fixo é 
chamado movimento angular 
(rotatório).
• Flexão: é o movimento de dobra
de um osso sobre o outro
causando uma diminuição do
ângulo da articulação.
• Extensão: é o movimento que
ocorre inversamente à flexão.
• É o endireitamento de um osso
sobre o outro, causando aumento
do ângulo de articulação.
TIPOS DE MOVIMENTO
• Abdução: é o movimento para
longe da linha média do corpo;
• Adução: é o movimento de
aproximação da linha média do
corpo.
TIPOS DE MOVIMENTO
• Circundução: Movimento circular de
um membro em volta do eixo do
corpo. Movimento articular no qual
um membro descreve uma superfície
cónica em volta da articulação.
Movimento circular, passivoou ativo,
de um membro ou do olho.
• Rotação: é o movimento de um osso
ou parte dele em torno de seu eixo
longitudinal.
• Se a superfície anterior se move em
direção à linha média, é chamado medial
ou rotação interna.
• Se a superfície anterior se movimenta
para longe da linha média, este
movimento é chamado rotação lateral ou
externa.
TIPOS DE MOVIMENTO
Alguns termos são usados para descrever
movimentos específicos de certas articulações,
como:
• Pronação: é o movimento ao
longo de um plano paralelo ao
solo e para longe da linha média
de retração é o movimento no
mesmo plano em direção à linha
média.
• Inclinação lateral: quando se
refere ao tronco que se move
para a direita ou para a
esquerda.
TIPOS DE CONTRAÇÕES MUSCULARES
• Isométrica - ocorre quando o
músculo se contrai, produzindo
força sem mudar o seu
comprimento.
• Isotônica concêntrica - ocorre
quando há movimento articular, o
músculo diminui e as fixações
musculares se movem em direção
uma da outra.
• Isotônica excêntrica - ocorre
quando há movimento articular,
mas o músculo parece alongar,
quer dizer, as extremidades se
distanciam.
CONTRAÇÕES CONCÊNTRICAS
1- Fixações musculares se movem
juntas, em direção uma da outra.
2- O movimento se faz contra a
gravidade.
3- Se o movimento acontece com
gravidade, o músculo está usando
uma força maior do que a força da
gravidade.
CONTRAÇÕES EXCÊNTRICAS
1- As fixações musculares se
movem para longe uma da outra.
2- 0 movimento ocorre com
gravidade.
TIPOS DE CONTRAÇÕES MUSCULARES
SISTEMA DE ALAVANCAS
• Uma alavanca é uma barra rígida
que gira em torno de um ponto
fixo quando uma força é aplicada
para vencer a resistência.
CLASSE DAS ALAVANCAS
• Alavanca de Primeira Classe
O eixo (E) está localizado entre a
força (F) e a resistência (R).
• Alavanca de Segunda Classe
O eixo (E) em uma das
extremidades, a resistência(R) no
meio e a força (F) na outra
extremidade.
CLASSE DAS ALAVANCAS
• Alavanca de Terceira Classe
Tem o eixo numa das
extremidades, a força no meio, a
resistência na extremidade
oposta.
A alavanca de 3ª classe é a mais
comum das alavancas do corpo.
Sua vantagem é a extensão do
movimento.
TORQUE
• É força gerada sobre um corpo
que possa em torno de um
ponto central.
CADEIA CINÉTICA
• É o estudo das forças que
produzem ou afetam o
movimento.
PRIMEIRA LEI DE NEWTON
• Lei da Inércia
“afirma que um objeto permanece
em seu estado existente de
movimento a menos que sofra a
ação de uma força externa”.
SEGUNDA LEI DE NEWTON
• Aceleração
“quando uma força externa age 
sobre um objeto, o objeto muda 
sua velocidade ou acelera-se em 
proporção direta à força aplicada”.
TERCEIRA LEI DE NEWTON
• Gravidade
“é uma força externa que sempre 
age sobre um objeto sobre a 
terra”.
ATIVIDADE 01 - Descrição de movimentos e tipo
de contração muscular em exercícios de membros
superiores
• Objetivo: Descrever os movimentos e o tipo de contração muscular em
exercícios de academia para membros superiores.
• Divididos em grupos e cada grupo selecionará dois exercícios de academia
simples (monoarticulares) e um complexo (multiarticular), todos visando o
trabalho de membros superiores, com exceção do tronco, pois haverá uma
aula somente para esse segmento corporal.
• Para cada exercício, os alunos apresentarão:
1) o plano de execução do movimento;
2) o movimento de cada articulação em cada fase do movimento;
3) o tipo de contração usada pelo músculo principal da ação em cada articulação do
movimento;
4) e o motivo da utilização do músculo para cada movimento articular.
Local e materiais necessários para aula
• Sala de musculação ou sala de ginástica com colchonetes, pesos
livres, barras e anilhas, banda elástica de diferentes tensões, espaldar
para fixar as bandas elásticas.
ATIVIDADE 2 - Fatores que influenciam na capacidade de
produção de força muscular nos membros superiores – Ciclo
Alongamento – encurtamento e relação da intensidade do peso
do implemento e velocidade de execução do movimento.
Objetivos da aula: Entender dois dos fatores que podem influenciar na
capacidade do músculo de produzir força em exercícios para membros
superiores (exceto tronco):
• 1) Intensidade do peso do implemento no exercício X velocidade de
execução do movimento:
• Vivenciar a redução da velocidade de execução de cada repetição de um
movimento dentro de uma série, quando, a cada série, aumenta-se a
intensidade do peso do implemento.
• 2) Uso do Ciclo Alongamento-encurtamento:
• Vivenciar o uso ou não do ciclo alongamento-encurtamento do músculo em
movimentos de academia,;
• Discutir a importância da manipulação desse conceito para o tipo de treino.
• Divididos em grupos e cada grupo selecionará um exercício de
academia simples (monoarticular) e um complexo (multiarticular).
Todos visando ao trabalho de membros superiores.
Observação 1:
• Para atingir o objetivo 1 da aula, um dos alunos do grupo realizará o
exercício simples com uma carga mínima para fazer a primeira série do
movimento com cerca de 12 repetições.
• Se o aluno conseguir produzir as 12 repetições do movimento com essa
carga, sem diminuir drasticamente a velocidade de execução das últimas
repetições ou parar o movimento antes das últimas repetições; ao final
desta série, deve-se aumentar a carga do implemento e pedir para que o
aluno repita uma nova série do mesmo movimento.
• Entre uma série do movimento e outra, é importante pedir para o aluno descansar
por cerca de 4 minutos para evitar o efeito da fadiga muscular.
• Explicar o que acontece com a velocidade do movimento quando a
intensidade de carga do implemento aumenta e como essa informação
pode ser usada de forma qualitativa no controle de carga dos treinos de
academia.
• Para atingir o objetivo 2 da aula, um dos alunos do grupo realizará
uma série de 12 repetições com carga alta (cerca de 70% de 1 RM) do
movimento multiarticular.
• Durante a execução da série, o sujeito fará uma breve pausa da oitava para
nona repetição com o músculo principal do movimento em contração
excêntrica e, após a pausa, tentará continuar as repetições do exercício.
• Observar o que acontece? Qual a reação do movimento? Qual o gesto
técnico do movimento?
• Houve prejuízo na produção de força do movimento?
• Qual a consequência para economia do gesto motor com base no
conceito do Ciclo Alongamento-encurtamento do músculo?
Observação 2:
Local e materiais necessários para aula
• Sala de musculação ou sala de ginástica com colchonetes, pesos
livres, barras e anilhas, banda elástica de diferentes tensões, espaldar
para fixar as bandas elásticas.
Atividade 3 - Fatores que influenciam na capacidade de
produção de força muscular nos membros superiores
TORQUE
• Objetivo da aula: Vivenciar o uso do conceito de torque nos
movimentos de academia para membros superiores.
• Dividir os alunos em grupos.
• Cada grupo selecionará um exercício simples (monoarticular) e um
complexo (multiarticular) para membros superiores.
• Para cada exercício selecionado, o grupo apresentará a aplicação do
conceito de torque e manipulará a dificuldade dos exercícios para
mais e menos intenso, usando somente o conceito de torque.
Atividade 4: Descrição de movimentos e tipo de 
contração muscular em exercícios de tronco 
• Objetivo da aula: Descrever os movimentos e o tipo de contração 
muscular em exercícios de academia para tronco. 
• Dividir os alunos em grupos e cada grupo selecionará dois exercícios 
de academia simples (monoarticulares), visando ao trabalho de 
tronco. 
• Para cada exercício, os alunos apresentarão: 
• o plano de execução do movimento;
• o movimento de cada articulação em cada fase do movimento;
• o tipo de contração usada pelo músculo principal da ação em cada articulação 
do movimento;
• motivo da utilização do músculo para cada movimento articular. 
Atividade 5 - Fatores que influenciam na capacidade de
produção de força muscular nos exercícios para o tronco
– Ciclo Alongamento – encurtamento e relação da
intensidade do peso do implementoe velocidade de
execução do movimento.
• Objetivos da aula: Entender dois dos fatores que podem influenciar na
capacidade do músculo de produzir força nos exercícios para o tronco:
• 1) Intensidade do peso do implemento no exercício X velocidade de
execução do movimento:
• Vivenciar a redução da velocidade de execução de cada repetição de um movimento
dentro de uma série, quando, a cada série, aumenta-se a intensidade no peso do
implemento.
• 2) Uso do Ciclo Alongamento-encurtamento: Vivenciar o uso ou não do
ciclo alongamento-encurtamento do músculo em movimentos de
academia, discutir a importância da manipulação desse conceito para o
tipo de treino.
• Divididos em grupos e cada grupo selecionará dois exercícios de
academia simples para tronco.
• Para atingir o objetivo 1 da aula, um dos alunos do grupo realiza um
dos exercícios com uma carga mínima para fazer a primeira série do
movimento com cerca de 12 repetições.
• É importante pedir para as repetições serem feitas em velocidade constante e
rápida, sem o aluno cometer erros técnicos no movimento.
• Se o aluno conseguir produzir as 12 repetições do movimento com
essa carga, sem diminuir drasticamente a velocidade de execução das
últimas repetições ou parar o movimento antes das últimas
repetições; ao final desta série, deve-se aumentar a carga do
implemento e pedir para que o aluno repita uma nova série do
mesmo movimento.
• Entre uma série do movimento e outra, é importante pedir para o aluno
descansar por cerca de 4 minutos para evitar o efeito da fadiga muscular.
Responder: O que acontece com a velocidade do movimento quando a
intensidade de carga do implemento aumenta? Como essa informação pode ser
usada de forma qualitativa no controle de carga dos treinos de academia?
• Para atingir o objetivo 2 da aula, um dos alunos do grupo realizará
uma série de 12 repetições com carga alta (cerca de 70% de 1 RM) do
outro movimento. Durante a execução da série, o sujeito fará uma
breve pausa da oitava para nona repetição com o músculo principal
do movimento em contração excêntrica e, após a pausa, tentará
continuar as repetições do exercício.
Responder: Por que houve prejuízo e/ou não na produção de força
do movimento? Qual a consequência para economia do gesto
motor com base no Ciclo Alongamento-encurtamento do músculo?
Atividade 6: Fatores que influenciam na capacidade de
produção de força muscular nos exercícios para tronco –
Torques
• Objetivo da aula: Vivenciar o uso do conceito de torque nos
movimentos de academia para tronco.
• Alunos se divididos em grupos.
• Cada grupo selecionará dois exercícios simples (monoarticulares) para
tronco.
• Para cada exercício selecionado, o grupo apresentará a aplicação do
conceito de torque e manipulará a dificuldade dos exercícios para
mais e menos intenso, usando somente o conceito de torque.
Atividade 7: Descrição de movimentos e tipo de 
contração muscular em exercícios de membros 
inferiores 
• Objetivo: Descrever os movimentos e o tipo de contração muscular 
em exercícios de academia para membros inferiores. 
• Divididos em grupos cada grupo selecionará dois exercícios de 
academia simples (monoarticulares) e um complexo (multiarticular), 
todos visando ao trabalho de membros inferiores. 
• Para cada movimento, os alunos apresentarão: 
• o plano de execução do movimento;
• o movimento de cada articulação em cada fase do movimento;
• o tipo de contração usada pelo músculo principal da ação em cada articulação 
do movimento;
• o motivo da utilização do músculo para cada movimento articular. 
Resposta 7:
Atividade 8: Fatores que influenciam na capacidade de
produção de força muscular nos membros inferiores –
Ciclo Alongamento – encurtamento e relação da
intensidade do peso do implemento e velocidade de
execução do movimento
• Objetivos da aula: Entender dois dos fatores que podem influenciar
na capacidade do músculo de produzir força nos membros inferiores:
• 1) Intensidade do peso do implemento no exercício X velocidade de
execução do movimento:
• Vivenciar a redução da velocidade de execução de cada repetição de um
movimento dentro de uma série, quando, a cada série, aumenta-se a
intensidade no peso do implemento.
• 2) Uso do Ciclo Alongamento-encurtamento: Vivenciar o uso ou não
do ciclo alongamento-encurtamento do músculo em movimentos de
academia, discutir a importância da manipulação desse conceito para
o tipo de treino.
• Os alunos divididos em grupos e cada grupo selecionará dois
exercícios de academia simples (monoarticular), visando ao trabalho
de membros inferiores.
• Para atingir o objetivo 1 da aula, um dos alunos do grupo realizará um
dos exercícios selecionados e usará uma carga mínima para fazer a
primeira série do movimento com cerca de 12 repetições.
• É importante pedir para as repetições serem feitas em velocidade constante e
rápida, sem o aluno realizar erros técnicos no movimento.
• Se o aluno conseguir produzir as 12 repetições do movimento com
essa carga, sem diminuir drasticamente a velocidade de execução das
últimas repetições ou parar o movimento antes das últimas
repetições; ao final desta série, deve-se aumentar a carga do
implemento e pedir para que o aluno repita uma nova série do
mesmo movimento.
• Entre uma série do movimento e outra, é importante pedir para o aluno
descansar por cerca de 4 minutos para evitar o efeito da fadiga muscular.
Resposta – O que acontece com a velocidade do movimento
quando a intensidade de carga do implemento aumenta?
Como essa informação pode ser usada de forma qualitativa no
controle de carga dos treinos de academia?
• Para atingir o objetivo 2 da aula, um dos alunos do grupo realizará
uma série de 12 repetições com carga alta (cerca de 70% de 1 RM) do
outro movimento.
• Durante a execução da série, o sujeito fará uma breve pausa da oitava
para nona repetição com o músculo principal do movimento em
contração excêntrica e, após a pausa, tentará continuar as repetições
do exercício.
Discutir por que houve prejuízo na produção de força do
movimento? Qual a consequência para economia do gesto motor
com base no Ciclo Alongamento-encurtamento do músculo?
Atividade 8: Fatores que influenciam na capacidade de
produção de força muscular nos membros inferiores –
Torque
• Objetivo da aula: Vivenciar o uso do conceito de torque nos
movimentos de academia para membros inferiores.
• Dividirem alunos em grupos.
• Cada grupo selecionará um exercício simples (monoarticular) e um
complexo (multiarticular) para membros inferiores.
• Para cada exercício selecionado, o grupo apresentará a aplicação do
conceito de torque e manipulará a dificuldade dos exercícios para
mais e menos intenso, usando somente o conceito de torque.
Responda: Discutir a mudança no tipo de alavanca quando o sujeito
faz o movimento de extensão de tornozelo (panturrilha) em pé e
sentado, explicando as inovações tecnológicas na produção de
máquinas de musculação para garantir maior eficiência do seu uso
para o treino de força muscular.
LINKS INDICADOS 
• https://www.youtube.com/watch?v=Yp4dMTHEU6c
• https://www.youtube.com/watch?v=AUq7pzQZMwg
• TORQUE
https://www.youtube.com/watch?v=VpDy7JFkpSg
https://www.youtube.com/watch?v=RNEo0NChCkc
https://www.youtube.com/watch?v=uvfSsZPgVEg
https://www.youtube.com/watch?v=-4MVLdm5Nlk
ALAVANCAS
https://www.youtube.com/watch?v=SBMLh0QAr00
https://www.youtube.com/watch?v=hOHAJWJIGcs
Biomecânica da marcha e Corrida
https://www.youtube.com/watch?v=SlsobIwi8Ag
https://campcursos.com.br/avaliacao-da-biomecanica-da-corridair-para-navegacao-pesquisa/
https://www.youtube.com/watch?v=_jMqvkwcn3E
https://www.youtube.com/watch?v=Yp4dMTHEU6c
https://www.youtube.com/watch?v=AUq7pzQZMwg
https://www.youtube.com/watch?v=VpDy7JFkpSg
https://www.youtube.com/watch?v=RNEo0NChCkc
https://www.youtube.com/watch?v=uvfSsZPgVEg
https://www.youtube.com/watch?v=-4MVLdm5Nlk
https://www.youtube.com/watch?v=SBMLh0QAr00
https://www.youtube.com/watch?v=hOHAJWJIGcs
https://www.youtube.com/watch?v=SlsobIwi8Aghttps://campcursos.com.br/avaliacao-da-biomecanica-da-corridair-para-navegacao-pesquisa/
https://www.youtube.com/watch?v=_jMqvkwcn3E