BIOFISICA - AULA 4 - BIOMECANICA - 14 03

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BIOFÍSICA 
P R O F ª M S . T H A I S T E I X E I R A
Biomecânica
MOVIMENTO
BIOMECÂNICA
• Organismos vivos movimentam-se por inteiro ou movimentam partes funcionais 
de suas estruturas ou de seus órgãos; 
• uma célula também realiza movimentos de
sua estrutura, tais como a fagocitose e a
pinocitose;
• ela própria se movimenta com a ajuda de
flagelos.
• Os movimentos dos organismos vivos verificam-se no campo de força externa da 
Terra, a atração gravitacional. 
• Ao movimento, sabemos, está associada 
a energia cinética. 
• Esta, por sua vez, tem a sua variação 
vinculada ao trabalho mecânico. 
É a energia que ele possui 
devido ao seu movimento.
ENERGIA CINÉTICA
Quantidade de energia utilizada 
para realizar um movimento 
TRABALHO
QUE FONTE DE ENERGIA OS 
ORGANISMOS DISPÕEM PARA 
REALIZAR TRABALHO MECÂNICO.
• O movimento dos organismos vivos decorre de processos quimiomecânicos, 
pelos quais a energia química é transformada em energia mecânica.
• O principal processo 
quimiomecânico biológico 
conhecido e estudado é a 
contração muscular provocada 
pela ação do ATP 
• sobre duas proteínas 
constituintes do tecido muscular, 
• a miosina e a actina,
• descobertas em 1939, os 
cientistas soviéticos W. A. 
Engelhardt e Liubimova.
Biomecânica
• é a ciência que, baseada em princípios, 
leis e métodos da Mecânica se ocupa de 
estudar os movimentos de sistemas 
biológicos. 
• O problema central da Mecânica está 
relacionada as forças que atuam sobre o 
corpo, determinar o seu movimento.
AS FORÇAS E 
SUAS LEIS
As leis 
• A chave para compreender o 
movimento está contida na 2ª Lei de 
Newton, 
• As outras duas leis podem ser vistas 
como auxiliares. 
• A 2ª Lei de Newton estabelece que a 
força atuando sobre um corpo é igual 
ao produto da massa do corpo pela sua 
aceleração.
1ª Lei de Newton
• também conhecida como princípio da inércia, afirma que todos os corpos opõem-
se às variações de velocidade proporcionalmente à medida de sua massa. 
3ª Lei de Newton
• explica que caso um corpo A aplique uma força sobre um corpo B, o corpo B 
produzirá sobre A uma força de reação.
• As forças de ação e reação sempre têm a mesma intensidade e atuam na 
mesma direção, no entanto, apontam para sentidos opostos.
Relacione as três leis de Newton com os respectivos enunciados.
1. 1ª lei de Newton
2. 2ª lei de Newton
3. 3ª lei de Newton
( ) Determina que a força resultante é igual ao produto da massa pela 
aceleração do corpo.
 ( ) Enuncia que a toda ação existe uma reação de mesma intensidade, 
mesma direção e sentido oposto.
 ( ) Indica que um corpo tende a permanecer em seu estado de repouso ou 
em movimento retilíneo uniforme, a menos que uma força resultante passe a 
atuar sobre ele.
Torque e alavancas
• O movimento não depende apenas da força, mas 
também do seu ponto de aplicação.
• o efeito da força, o movimento, depende de onde 
a aplicamos.
• Este fato é particularmente importante para o 
movimento de rotação. 
• O TORQUE é definido pelo PRODUTO VETORIAL entre o vetor posição do ponto 
de aplicação da força pela força F :
• A ALAVANCA é talvez a primeira máquina simples inventada pelo homem.
• O princípio da alavanca está presente em muitas ferramentas e utensílios 
que usamos no cotidiano.
• No corpo humano, também, esta máquina simples, mas de grande 
eficiência, aparece em várias situações, determinando os movimentos que 
produzimos com nossos membros e cabeça.
ALAVANCAS E MOVIMENTOS DO CORPO HUMANO
• O corpo humano é constituído por um sistema de 
ossos articulados nas juntas, 
• aos quais se incorporam as conexões e ligamentos 
de um complexo sistema muscular que permite que 
as juntas funcionem de diversas formas. 
• O intricado sistema de músculos e ligamentos 
estabelece um conjunto de forças sobre os ossos, 
que funcionam segundo o princípio da alavanca
Movimento da cabeça
• A cabeça se articula com o final da coluna 
vertebral na junta atlantoocciptal.
• O músculo esplênio, na parte posterior das 
costas, ligase a essa junta, permitindo que a 
cabeça se mova. 
• O peso da cabeça é a força resistente (R), 
• contra a qual a força do esplênio deve atuar. 
• A força de contato é exercida na articulação 
com a coluna vertebral, na parte cervical.
• Este sistema de alavanca é do tipo interfixa
Movimentos do braço
• Na articulação do cotovelo dois músculos antagônicos atuam sobre o osso do 
antebraço, o bíceps e o tríceps. 
• O bíceps é responsável pelo movimento de flexão e o tríceps pelo de extensão;
• poderíamos dizer que o bíceps dobra e o tríceps desdobra o antebraço. 
• As alavancas que eles constituem são, respectivamente, de 1ª e de 3ª classes.
• Além desses movimentos do antebraço, podemos mover o braço pela articulação 
do ombro. 
• Neste caso o responsável é o músculo deltóide. A alavanca formada nesta posição 
do membro é também de 3ª classe. 
Movimentos do tronco
• Na está esquematizada a alavanca constituída pela coluna 
vertebral no movimento de extensão de um tronco flexionado 
num ângulo de 15º. 
• O ponto de apoio desta alavanca está situado na articulação da 
quinta vértebra lombar. 
• As forças indicadas são: 
• a muscular (força potente), resultado global dos músculos 
eretores que intervêm neste movimento e fazem um ângulo de 
cerca de 12º com a coluna, 
• os pesos da cabeça, 
• do braço 
• e o do tronco (forças resistentes) e a reação no ponto de apoio 
Na ponta dos pés e cabeça para baixo
• O movimento de levantar o corpo ereto para 
ficar na ponta dos pés é causado pela 
contração dos músculos gêmeos que 
formam a batata da perna.
• Neste caso, a alavanca é formada pelo 
osso do pé, com o fulcro nos dedos 
apoiados sobre o solo, 
• a força potente muscular é exercida no 
calcanhar de Aquiles e a força resistente é 
o peso do corpo, 
• consistindo em um exemplo de alavanca de 
2ª classe ou inter-resistente.
Andando
• Do ponto de vista de nossa estrutura, andar 
significa lançar uma perna, após outra, para 
frente. 
• Para que este movimento aconteça, é 
necessário que as várias articulações e os 
vários músculos envolvidos, 
• de forma harmoniosa, funcionem conjuntamente 
para propiciar o movimento das nossas 
extremidades inferiores, nossos pés.
• Da perspectiva do funcionamento muscular e das articulações, 
• o andar compreende um ciclo de quatro fases:
• a batida do calcanhar no chão, 
• a acomodação da planta do pé, 
• a propulsão das pontas dos dedos levantados 
• e o balanço.
• Do ponto de vista da Mecânica, 
• interessa-nos determinar como as forças 
atuando sobre o pé provocam o movimento do 
corpo.
• Note então que a força que propulsiona o 
movimento – força resultante na horizontal – 
é a de atrito, porque é a única que age sobre o 
pé na direção do movimento. 
• Observe que a componente vertical da ação 
do solo sobre o pé é contrabalançada pelo 
peso.
	Slide 1: BIOFÍSICA 
	Slide 2: Biomecânica
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	Slide 4: BIOMECÂNICA
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	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8: QUE FONTE DE ENERGIA OS ORGANISMOS DISPÕEM PARA REALIZAR TRABALHO MECÂNICO.
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	Slide 10
	Slide 11: Biomecânica
	Slide 12: AS FORÇAS E SUAS LEIS
	Slide 13: As leis 
	Slide 14: 1ª Lei de Newton 
	Slide 15: 3ª Lei de Newton
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	Slide 17: Torque e alavancas
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	Slide 19
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	Slide 21
	Slide 22: ALAVANCAS E MOVIMENTOS DO CORPO HUMANO
	Slide 23: Movimento da cabeça
	Slide 24: Movimentos do braço
	Slide 25
	Slide 26: Movimentos do tronco
	Slide 27: Na ponta dos pés e cabeça para baixo
	Slide 28: Andando
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