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Cinesiologia e biomecânica Unidade VI Cinemática · O que é? A cinemática é o estudo das forças associadas ao movimento. As relações entre as muitas grandezas cinéticas básicas são identificadas nas leis físicas formuladas por Sir Isaac Newton. · Sir Isaac Newton Um dos principais físicos, matemáticos, filósofos e alquimistas da história, Isaac Newton deixou estudos e teorias que são utilizados até hoje no mundo todo. Suas obras são referências fundamentais para o estudo da matemática e da física. · Quando músculos em lados opostos de uma articulação produzem tensão, o que determina a direção do movimento articular? · Em qual direção realmente se desloca um indivíduo que nada perpendicularmente à corrente de um rio? · O que determina se um empurrão pode mover um objeto pesado? · As respostas para estas questões têm suas raízes na cinética, o estudo das forças . · O corpo humano tanto gera como resiste a forças durante a realização das atividades diárias. As forças da gravidade e do atrito permitem a marcha e a manipulação de objetos de modos previsíveis quando forças internas são produzidas pelos músculos. · A participação em esportes envolve a aplicação de forças sobre bolas, tacos, raquetes e bastões, além da absorção de forças oriunda dos impactos com bolas, com o solo ou piso, e com oponentes em esportes de contato. · CONCEITOS BÁSICOS RELACIONADOS COM A CINÉTICA A compreensão dos conceitos de: · Inércia · Massa · Peso · Pressão · Volume · Densidade · Peso específico · Torque · Impulso Fornece uma base valiosa para entender os efeitos das forças. · Inércia - No uso comum, inércia significa resistência a uma ação ou mudança. Similarmente, a definição mecânica é resistência à aceleração. Inércia é a tendência de um corpo manter seu estado atual de movimento, seja de imobilidade ou de movimentação em velocidade constante. Por exemplo, uma barra pesando 150 kg posicionados imóvel no chão tende a permanecer imóvel. Um patinador deslizando sobre uma superfície lisa de gelo tende a continuar deslizando em linha reta e velocidade constante. - Um objeto estático tende a manter seu estado imóvel em razão da inércia. Embora a inércia não tenha unidades de medida, a quantidade de inércia de um corpo é diretamente proporcional a sua massa. Quanto maior for a massa de um objeto, maior sua tendência de manter seu estado atual de movimento e mais difícil será modificar este estado. · Massa Massa (m) é a quantidade de matéria que compõe um corpo. A unidade comum de massa no sistema métrico é o quilograma (kg). · Força - Agente que produz ou tende a produzir uma mudança no estado de repouso ou movimento uniforme de um corpo. Impulso ou tração agindo sobre um corpo. Cada força se caracteriza por sua magnitude, direção e ponto de aplicação em um corpo. Pode ser definida como: F = m a (massa x aceleração) - F é o símbolo convencional da força. As unidades de força são unidades de massa multiplicadas por unidades de aceleração. - No sistema métrico, a unidade de força mais comum é o newton (N), que é definido como o produto de 1Kg de massa por 1 m/s² de aceleração. 1N = (1Kg) x (1 m/s²) · Centro de gravidade O centro de gravidade (CG) ou centro de massa de um corpo é o ponto em torno do qual o peso e a massa estão distribuídos igualmente em todas as direções. · Peso É a quantidade de força gravitacional exercida sobre um corpo. (pe) peso é igual a (m) massa multiplicada pela (Ag) aceleração da gravidade. Já que o peso é uma força, as unidades de peso são unidades de força – Newton (N). · Pressão Pressão (p) é definida como força (f) distribuída pela área na qual atua (A). A unidade de pressão é (N / cm²). · Volume O volume de um corpo é a quantidade de espaço que ele ocupa. Como espaço é considerado possuindo três dimensões (comprimento, largura e profundidade), uma unidade de volume é uma unidade de comprimento elevada à terceira potência (ao cubo). No sistema métrico, unidades comuns de volume são centímetros cúbicos (cm3), metros cúbicos (m3) e litros (l) · Densidade O conceito de densidade combina a massa de um corpo com seu volume. A densidade é definida como massa por unidade de volume. O símbolo convencional para densidade é a letra grega rô (ρ). densidade (ρ) = massa/volume · Torque Torque ou momento de força pode ser considerado uma força rotacional, é o equivalente angular da força linear. Algebricamente, o torque é o produto da força (F) e a distância perpendicular da linha de ação da força para o eixo de rotação. Quanto maior for a quantidade de torque atuando sobre o eixo de rotação, maior a tendência de esta ocorrer. A unidade de medida do torque é: Newtom-metro (N-m). · Torque no corpo humano · Impulso Quando uma força é aplicada sobre um corpo, o movimento resultante deste depende não somente da magnitude da força aplicada, mas também da duração da aplicação da força. O produto da força (F) e o tempo (t) é conhecido como impulso. Uma grande mudança no estado de movimento de um corpo pode resultar de uma pequena força que atua por um período de tempo relativamente longo ou de uma grande força que atua por um período de tempo relativamente curto. Uma bola de golfe rolando pelo gramado gradualmente perde velocidade em razão da pequena força do atrito da rolagem. A velocidade de uma bola de beisebol rebatida vigorosamente por um taco se modifica por causa da grande força exercida pelo taco durante a fração de segundo em que este está em contato com a bola. · Alavancas Quando os músculos desenvolvem tensão, tracionando os ossos para sustentar ou deslocar a resistência criada pelo peso dos segmentos corporais, acrescida de resistências de origem externa, o músculo e o osso estão funcionando como mecanismo como uma alavanca. Uma alavanca é uma haste rígida que roda ao redor de um eixo fulcro (ponto de apoio). No corpo humano, os ossos funcionam como a haste rígida, as articulações constituem os eixos ou fulcros e devem haver duas forças atuando, com tendência de mover a haste em direção opostas. Tradicionalmente considera-se a força exercida por um músculo ou músculos como força ou potência da alavanca e o peso do segmento ou segmentos, ou ainda uma carga externa, como a resistência da alavanca. · Existem três tipos de alavancas: 1- ALAVANCA DE PRIMEIRA CLASSE OU INTERFIXAS 2- ALAVANCAS DE SEGUNDA CLASSE OU INTERRESISTENTES 3- ALAVANCAS DE TERCEIRA CLASSE OU INTERPOTENTES 1- ALAVANCA DE PRIMEIRA CLASSE OU INTERFIXAS Neste tipo de alavanca a força e a resistência estão em lado opostos ao eixo. 2- ALAVANCAS DE SEGUNDA CLASSE OU INTERRESISTENTES A resistência fica entre o eixo e a força. 3- ALAVANCAS DE TERCEIRA CLASSE OU INTERPOTENTES A força força fica entre o eixo e a resistência. É o tipo mais comum de alavanca no corpo humano. image5.png image6.png image7.png image8.png image9.png image10.png image11.png image12.png image13.png image1.png image2.png image3.png image4.png