Aula 4 - Conceitos Cinéticos

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Prof. Me. Cíntia A. Garcia 
CONCEITOS CINÉTICOS PARA 
ANÁLISE DO MOVIMENTO 
CONCEITOS CINÉTICOS 
 Quando os 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 móvel 
pesado? 
CINÉTICA: ESTUDO DAS FORÇAS 
CONCEITOS BÁSICOS 
Inércia 
Massa 
Peso 
Pressão 
Volume 
Densidade 
Impulso 
Torque 
INÉRCIA 
 Tendência de um corpo manter seu estado 
atual de movimento, seja imobilidade ou 
de movimentação em velocidade 
constante. 
 
 
Resistência a uma ação ou mudança. 
Quanto maior for a massa 
de um objeto, maior sua 
tendência de manter seu 
estado atual de movimento 
e mais difícil será modificar 
o seu estado. 
MASSA (m) 
 
 
 
 
 
 
Quantidade de matéria que compõe um corpo. 
 
Unidade de massa: quilograma (kg) 
FORÇA (F) 
 
 
 Caracterizada por magnitude, direção e ponto de aplicação 
sobre um determinado corpo. 
Ação de puxar ou empurrar aplicada sobre um corpo. 
F = ma 
1N = (1kg) (1m/s2) 
DIAGRAMA DE CORPO LIVRE 
 Desenho que demonstra um sistema definido isolado com todos 
os vetores de força que atuam sobre o sistema. 
 
FORÇA RESULTANTE: soma vetorial de todas as forças que atuam. 
CENTRO DE GRAVIDADE 
(CENTRO DE MASSA) 
 
 
 
 A localização do centro de massa determina o modo como o 
corpo responde às forças externas. 
Ponto ao redor do qual o peso corporal está igualmente equilibrado, não 
importa como o corpo está posicionado. 
PESO (p) 
 
 
 A medida que a massa de um corpo aumenta, o seu peso 
também aumenta proporcionalmente (aceleração da 
gravidade -9,81m/s2). 
p=mag 
Quantidade de força gravitacional exercida sobre um corpo. 
FIXANDO O CONTEÚDO 
 Se a balança demonstra que o indivíduo tem massa 
de 56 kg, qual é o seu peso? 
 
 Qual é a massa de um objeto que pesa 900 N? 
 
 Qual é o peso corresponde de um indivíduo de 
massa equivalente à 72 Kg? 
 
 Qual é a massa de um objeto que pesa 2.100 N? 
 
PRESSÃO (P) 
 
 
 
P=F 
 A 
Força (F) distribuída sobre uma área determinada (A). 
Unidade de medida: N/cm2 
 
A pressão exercida pelo salto 
em relação à sapatilha é 
maior ou menor? 
VOLUME 
 
 
Quantidade de espaço que um corpo ocupa (três dimensões do 
espaço: largura, altura e profundidade). 
Unidade de medida: cm3, m3 e l. 
 
1l = 1000cm3 
 
DENSIDADE (ρ) 
 
Unidade de medida: quilograma por metro cúbico (kg/m³). 
 
 Densidade (ρ)= massa/volume 
 
MASSA por unidade de VOLUME 
PESO ESPECÍFICO 
 
 Peso específico é proporcional à densidade, assim como o 
peso é a proporcional à massa. 
 Unidade métrica: (N/m3) 
 
Músculo mais denso que tecido adiposo. 
Peso por unidade de volume. 
Qual tem maior peso específico? 
TORQUE (T) 
MOMENTO DE FORÇA 
 
 
Torque (T): produto da força e a distância perpendicular. 
 
Unidade de medida: newtons-metros (N-m) 
 
Efeito rotatório criado por uma força excêntrica. 
T= Fd 
IMPULSO (J) 
 
 
 
 
. 
Quando uma força é aplicada sobre um corpo, o movimento 
resultante depende não somente da magnitude da força, mas 
também da duração da aplicação da força. 
Produto da força e o tempo de atuação da força. 
J= Ft 
CARGAS MECÂNICAS SOBRE O 
CORPO 
 
 
 
 
 
Corpo humano é afetado de modo diferente por forças 
musculares, força gravitacional, e uma força capaz de quebrar 
os ossos, com encontrada em um acidente de esqui. 
O efeito de uma determinada 
força depende de sua direção e 
duração, bem como de sua 
magnitude. 
COMPRESSÃO 
Força compressiva ou compressão pode ser considerada uma força 
de esmagamento. 
O peso do corpo atua 
como uma força 
compressiva sobre os 
ossos que o suportam. 
Ex: coluna vertebral – 
posição erta 
TENSÃO 
Força de tração que cria tensão no objeto sobre o qual é aplicada. 
Os músculos produzem 
uma força de tensão 
que atua sobre os 
ossos aos quais se 
fixam. 
CISALHAMENTO 
 Força que atua em paralelo ou tangente à superfície 
Uma força que atua 
sobre a articulação do 
joelho em uma direção 
paralela ao platô tibial 
é uma força de 
cisalhamento no joelho. 
ESTRESSE MECÂNICO 
 Distribuição de força resultante dentro de um corpo sólido quanto 
uma força externa atua. 
Força por unidade de área 
sobre a qual atua Uma força que atua 
sobre a articulação do 
joelho em uma direção 
paralela ao platô tibial 
é uma força de 
cisalhamento no joelho. 
ESTRESSE MECÂNICO 
 Quanto um impacto é sofrido pelo corpo humano, a probabilidade 
de lesão sobre o tecido corporal está relacionada com a magnitude 
e a direção do estresse criado pelo impacto. 
Indicam a direção do estresse atuante 
Compressão . Tensão . Cisallhamento 
TORÇÃO 
 Ocorre quanto uma estrutura gira ao redor do seu eixo 
longitudinal, tipicamente quanto uma estrutura está fixa 
ARQUEAMENTO 
 Ocorre quando uma força excêntrica (não axial) é aplicada sobre 
uma estrutura, esta se arqueia, criando estresse compressivo em 
um lado e estresse de tensão no lado oposto. 
Corpo humano: forças que atuam 
simultaneamente durante as atividades 
do dia a dia. 
CARREGAMENTO COMBINADO 
Presença de mais de uma forma de 
carragemento. 
EFEITOS DE CARREGAMENTO 
 
 
Quando uma força atua sobre um objeto, existem dois efeitos em 
potencial: 
1 – Aceleração 2 - Deformação, ou mudança de formato. 
FORÇA 
MAGNITUDE 
DIREÇÃO 
ÁREA SOBRE A QUAL ELA É 
DISTRIBUIDA 
Força externa aplicada sobre o corpo humano: vários fatores 
influenciam se uma lesão ocorre: 
EFEITOS DE CARREGAMENTO 
Relação entre a quantidade de força aplicada a uma estrutura 
e a resposta da estrutura. 
EFEITOS DE CARREGAMENTO 
 
Com cargas relativamente pequenas, 
ocorre deformação por carga 
RESPOSTA ELÁSTICA 
Materiais rígidos apresentam menor 
deformação em resposta a uma 
determinada carga. Se a força 
aplicada excede o ponto limite, ou 
limite elástico, sendo que a 
deformidade parcial será 
permanente. 
RESPOSTA PLÁSTICA 
EFEITOS DE CARREGAMENTO 
 Deformidades que excedem o ponto de falência limite produzem 
FALHA MECÂNICA da estrutura, o que no corpo representa 
fratura do osso ou ruptura de tecidos moles. 
CARGAS REPETITIVAS VERSUS 
AGUDA 
 LESÃO AGUDA 
Única força grande o suficiente para causar lesão sobre os tecidos 
biológicos. Força causadora: MACROTRAUMA 
LESÃO CRÔNICA OU POR ESTRESSE 
Aplicação de forças relativamente 
pequenas. Mecanismo causador: 
MICROTRAUMA 
FERRAMENTAS PARA MENSURAÇÃO 
DE GRANDEZAS CINÉTICAS 
 Eletromiografia 
 Registro de atividade elétrica produzida pelo músculo. 
 Quais músculos desenvolver tensão durante um 
movimento. 
 
 Dinamografia 
 Plataformas de força e de pressão. 
 Mensuração das forças e pressões plantares. 
 
ÁLGEBRA VETORIAL 
 
 
 
Força, peso, pressão, peso 
específico e torque: Grandezas 
vetoriais cinéticas 
Deslocamento, velocidade e 
aceleração: Grandezas 
vetoriais cinemáticas 
Vetor: grandeza que tem magnitude e direção. 
Representados por símbolos em 
formato de setas. 
Magnitude de um vetor: 
comprimento 
Orientação de um símbolo: direção 
COMPOSIÇÃO VETORIAL Composição de dois ou mais 
vetores que têm exatamente a 
mesma direção resulta em um 
único vetor com magnitude 
igual à soma das magnitudes 
dos vetores adicionados. 
Operação da soma de vetores. 
COMPOSIÇÃO VETORIAL 
 Se dois vetores orientados em 
direções exatamente opostos 
são compostos, a resultante 
tem a direção do maior vetor 
e magnitude igual à diferença 
nas magnitudes dos dois 
vetores originais. 
 
Vetor resultante ou resultante: vetor único que resulta da 
composição de dois ou mais vetores. 
COMPOSIÇÃO VETORIAL 
 Quando os vetores são coplanares, ou seja, contidos no mesmo 
plano, mas em direções diferentes utiliza-ze o método ser 
utilizado é o método “ponta-cauda”. 
 
Método “Ponta-cauda”: a causa 
do segunto vetor é colocada na 
ponta do primeiro e a resultante 
é traçada com sua cauda na 
cauda do primeiro vetor e a 
ponta no segundo vetor. 
RESOLUÇÃO VETORIAL 
 Quando um vetor é resolvido em componentes perpendiculares. 
 
A soma vetorial dos componente sempre gera uma resultante igual 
ao vetor original. 
SOLUÇÃO GRÁFICA DE PROBLEMAS 
VETORIAIS 
 Quando as grandezas vetoriais são uniplanares (contidas no 
mesmo plano), as manipulações vetoriais podem ser 
realizadas graficamente para gerar resultados aproximados. 
 
 Os comprimentos vetoriais, que representam as magnitudes 
das grandezas vetoriais, precisam ser desenhados em escala. 
1 cm de comprimento de vetor pode representar 10 N; 
Uma força de 30 N seria então representada por um 
vetor de 3 cm de comprimento; 
Uma força de 45 N seria representada por um vetor de 
4,5 cm de comprimento; 
SOLUCÃO TRIGONOMÉTRICA DE 
PROBLEMAS VETORIAIS 
 Procedimento mais acurado para lidar quantitativamente com 
problemas vetoriais envolve a aplicação dos princípios 
trigonométricas. 
 
 
RESOLVENDO… 
 Terry e Charlie precisam mover uma geladeira para um novo 
local. Ambos empurram a geladeira em paralelo ao chão, 
Terry com uma força de 350N, e Charlie com uma força de 
400N. 
 A) qual é magnitude da resultante das forças produzidas por 
Terry e Charlie? 
 B) Se a quantidade da força de atrito que se opõe diretamente 
à direção do movimento da geladeira é 700 N, eles serão 
capazes de movê-la? 
SOLUÇÃO GRÁFICA 
 Use a escala 1cm = 100N para medir o comprimento da 
resultante. 
O comprimento da resultante é de 
aproximadamente 6,75cm ou 675 N. 
Como 675 < 700N, eles não serão 
capazes de mover a geladeira. 
SOLUÇÃO TRIGONOMÉTRICA 
 Dados: Ft= 350N Fc= 400N 
 Desejado: magnitude da força resultante 
 Diagrama do corpo livre no plano horizontal: 
 
Fórmula: C2 = A2 + B2 – 2(A)(B) cos y (a lei dos cossenos) 
R2 = 4002 + 3502 - 2(400)(300) cos 130 
R = 680N 
 
Como 680 < 700N, eles não serão capazes de empurrar a geladeira. 
 OBRIGADA!