Cinesiologia e Biomecânica

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ARA 0122 CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA
TEMA 2
2.2 BASE CINÉTICA PARA ANÁLISE DO MOVIMENTO HUMANO
Pergunta:
“Será que o tipo de alavanca biológica pode ensejar em um
a maior facilidade ou dificuldade para a realização de um 
movimento?" 
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Pergunta:
“Será que o tipo de alavanca biológica pode ensejar em
uma maior facilidade ou 
dificuldade para a realização de um movimento?" 
Cinética : Lida com as forças que causam
ou tendem a causar alterações no
movimento. Uma força pode ser descrita
como um puxão ou empurrão exercido
sobre um objeto.
Biomecânica Básica, Susan Hall.
Bases Biomecânicas do Movimento humano, Hamill.
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Cinemática X Cinética?
“O corpo humano pode ser definido fisicamente como
um complexo sistema de segmentos articulados em
equilíbrio estático ou dinâmico, onde o movimento é
causado por forças internas atuando fora do eixo
articular, provocando deslocamentos angulares dos
segmentos, e por forças externas ao corpo”
AMADIO, 2000
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Classificação das forças
Forças externas: trações ou distrações sobre um corpo
que têm origem em fontes fora do corpo.
Forças internas: são forças que agem sobre o corpo e
têm origem no interior do corpo (músculos, tendões,
ligamentos e ossos). As forças internas são essenciais à
função humana, visto que as forças externas não são
garantia de criar movimentos humanos.
Biomecânica Básica, Susan Hall.
Bases Biomecânicas do Movimento humano, Hamill.
Representação vetorial das forças
Biomecânica Básica, Susan Hall.
Bases Biomecânicas do Movimento humano, Hamill.
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Representação vetorial das forças
- Ponto de aplicação sobre o objeto em que a
força está agindo;
- Uma linha de ação e direção (seta indica);
- Magnitude que é a quantidade de força
aplicada (proporcional ao comprimento do vetor).
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TORQUE: Efeito ROTATÓRIO
ROTEIRO
1. FORÇAS – FM (interna) e PESO (gravidade) 
2.TORQUE: efeito rotatório = movimento?
3. 3 possibilidades – tipos de contração 
muscular
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Análise Cinética
CASA: Análise Cinética
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CASA: Análise Cinética
Lei da Inércia
Lei da Aceleração
Lei da Ação e Reação
Biomecânica Básica, Susan Hall.
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Lei da Inércia
Um corpo tende a permanecer em
equilíbrio (repouso ou movimento com
velocidade constante), a menos que uma
força atue sobre ele.
Lei da Aceleração
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Lei da Aceleração
Lei de Ação e Reação
Para toda ação (força) aplicada em um objeto existirá
uma reação (força) de mesmo valor e direção, mas com
sentido oposto.
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Pergunta:
“Como podemos relacionar o centro de gravidade 
com o equilíbrio?”
Força da Gravidade
É a atração da massa da Terra sobre a massa dos outros objetos,
responsável pelo PESO do objeto. A gravidade atua de forma
previsível: Ponto de aplicação, linha de ação e magnitude.
• Origem: centro de gravidade;
• Direção: vertical, em direção ao centro da Terra.
• Sentido: para baixo.
• Magnitude: depende da Massa.
F = m x a  PESO = m x g
g = 9,81 m/s2 ou 10 m/s2
Biomecânica Básica, Susan Hall.
Bases Biomecânicas do Movimento humano, Hamill.
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Articulações: Estrutura e Função, Norkin e Levangie.
Biomecânica Básica, Susan Hall.
Bases Biomecânicas do Movimento humano, Hamill.
MINHA BiBLIOTECA: Cinesiologia Clínica e Anatomia, LIPPERT
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CG
Articulações: Estrutura e Função, Norkin e Levangie.
Biomecânica Básica, Susan Hall.
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CG
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MINHA BiBLIOTECA: Cinesiologia Clínica e Anatomia, LIPPERT
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A manutenção do equilíbrio - Ana Botafogo Maison
Centro de Gravidade
O centro de gravidade do corpo é considerado
localizado anteriormente à segunda vértebra sacral,
estando o indivíduo em posição anatômica com os
segmentos organizados. Na realidade, esta postura
não é mantida durante a realização dos movimentos
e o CG modifica sua posição constantemente
Articulações: Estrutura e Função, Norkin e Levangie.
Biomecânica Básica, Susan Hall.
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EXERCÍCIOS
A estabilidade do corpo é a
resistência do corpo em romper com
a sua condição de equilíbrio. Foi visto
que a gravidade afeta o equilíbrio do
corpo humano.
Na situação ao lado, como você
avalia o equilíbrio do corpo? Utilize
TODOS os argumentos que você
aprendeu para justificar suas
considerações:
OFICINA: TORQUE E ALAVANCAS
TORQUE
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TORQUE
Uma força (interna ou 
externa) aplicada à uma 
alavanca produz TORQUE.
TORQUE: efeito rotatório, 
depende da magnitude na 
FORÇA (F) aplicada e da 
distância da força ao eixo 
(d).
T= F x d (N.m)
Articulações: Estrutura e Função, Norkin e Levangie.
Biomecânica Básica, Susan Hall.
Bases Biomecânicas do Movimento humano, Hamill.
Exercícios CASA?
• Se uma força de 200N agindo a 0,34 m do eixo de rotação está
equilibrada sobre uma outra força de 185N, qual é o braço de força
desta segunda força?
F1=200N
F2=185N
d1=0,34 m
d2 = ?
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• Duas pessoas empurram em lados opostos de uma porta de
vaivém. Se A exerce uma força de 40N a uma distância
perpendicular de 0,2m e B exerce uma força de 30N a uma
distância perpendicular de 0,25m, qual será o torque
resultante e em que direção a porta irá oscilar?
FA=40N
FB=30N
dA=0,2 m
dB = 0,25
Se o bíceps braquial tem braço de força de 0,05m e o braço
de resistência de uma carga de 9 kg na mão é de 0,45m.
QUANTA FORÇA DEVE REALIZAR O BÍCEPS PARA MANTER A POSIÇÃO?
TIPO DE CONTRAÇÃO MUSCULAR? ISOMETRIA
PESO:
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Se o Bíceps produz força muscular de 1500N, o que ocorre com a
alavanca? Considerar BF de 0,03m, BR de 0,4m, Peso da carga:
100N . Os cálculos devem constar na sua folha de resposta,
justificando sua resposta:
Como varia a dificuldade no exercício abaixo?
PESO da 
CANELEIRA PESO da 
CANELEIRA
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O corpo humano pode ser visto como um sistema 
de alavancas que rodam em torno de um eixo 
devido à aplicação de forças.
ALAVANCAS
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ANALOGIA COM CORPO 
HUMANO
Alavancas: ossos longos
Eixo: articulações sinoviais
Forças: internas ou externas
CLASSIFICAÇÃO de ALAVANCAS
1. FORÇA: FORÇA que favorece movimento
2. RESISTÊNCIA: FORÇA que resiste ao 
MOVIMENTO
3. EIXO
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Primeira CLASSE ou Interfixa
Segunda CLASSE ou Interresistente
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Terceira CLASSE ou Interpotente
• EIXO
• FORÇA
• RESISTÊNCIA
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ALAVANCA INTERPOTENTE: VM<1
Articulações: Estrutura e Função, Norkin e Levangie.
Biomecânica Básica, Susan Hall.
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Alavanca INTERRESISTENTE: VM>1
Articulações: Estrutura e Função, Norkin e Levangie.
Biomecânica Básica, Susan Hall.
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Vantagem Mecânica: avaliar eficiência da 
alavanca
VM: BF/BR
Relação entre BRAÇO DE FORÇA (BF) e BRAÇO DE 
RESISTÊNCIA (BR).
2 casos:
VM>1, se BF>BR
VM<1, se BF<BR
Articulações: Estrutura e Função, Norkin e Levangie.
Biomecânica Básica, Susan Hall.
Bases Biomecânicas do Movimento humano, Hamill.
Efeito de 
mudança do 
braço de 
momento?
Articulações: Estrutura e Função, Norkin e Levangie.
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Cargas
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Compressão: força de
“esmagamento”. O peso
corporal gera no sistema
ósseo estresse
compressivo. Em
postura ereta, cada
vértebra da coluna
sustenta carga
compressiva das
vértebras posicionadas
acima.
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Tensão: oposto da
força
compressiva. É
uma força de
tração que cria
tensão no objeto
sobre o qual é
aplicada.
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Inclinação: Carga
assimétrica que
produz tensão em
um dos lados do
eixo longitudinal e
compressão no
lado oposto.
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Torção: ocorre
quando uma
estrutura se
enrosca ao redor
do seu eixo
longitudinal
(comum quando
uma das
extremidades está
fixa).
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Cisalhamento: atua de forma diferente - no sentido
transversal. Tende a causar deslizamento de parte do
objeto em relação a outra. Há estresse de cisalhamento nas
vértebras lombares e aumenta com hiperlordose lombar.
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Deformações Elásticas e Plásticas
Deformação é a mudança no formato
original da estrutura.
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RESPOSTA ELÁSTICA: Se uma carga é
aplicada em um material, tal que o estresse
gerado no material é igual ou menor que o
limite elástico, as deformações que
acontecerão no material serão
completamente recuperadas, uma vez que as
cargas aplicadas sejam removidas.
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RESPOSTA PLÁSTICA: Implica deformações
permanentes ou “temporariamente
permanentes”. Materiais podem sofrer
deformações plásticas quando são
carregados além dos seus limites elásticos. As
deformações plásticas podem vir
acompanhadas de falha ou ruptura.
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