BIOMECÂNICA CinÉtica Angular

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HAMILL, J; KNUTZEN, K. Bases 
Biomecâa nicas do Movimento 
Humano. Editora Manole- SP, !999 
1 BIOMECÂNICA 
CINÉTICA 
ANGULAR 
Introdução 
 
 
• “Um movimento não ocorre a 
menos que seja aplicada uma 
força externa” 
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Introdução 
• Ramo da mecânica que trata das causas do 
movimento é chamada de Cinética 
 
• O ramo da mecânica que trata das causas do 
movimento angular é chamada de CINÉTICA 
ANGUNLAR 
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Introdução 
• A- a cadeira é 
transladada para 
frente pelas forças F1, 
F2 
 
• B- a cadeira de rodas 
irá rodar e fazer 
translação se somente 
uma força F, for 
aplicada 
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Introdução 
• A situação na imagem anterior representa a 
maioria dos tipos de movimento que ocorrem 
quando os humanos se movem 
 
• É raro que uma força ou um sistema de forças 
cause pura translação 
 
• A maioria das aplicações de força no movimento 
humano causa translação e rotações simultâneas 
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Torque ou Momento de 
Força 
• Quando uma força é aplicada de modo que 
cause uma rotação, o produto daquela força e a 
distância perpendicular à sua linha de ação é 
denominado TORQUE OU MOMENTO DE FORÇA 
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Torque 
• Tendência de uma força para causar rotação 
sobre um eixo específico 
 
• Torque não é uma força, mas meramente a 
efetividade de uma força para causar uma rotação 
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Dupla de força 
• É composta por duas forças iguais em magnitude e 
que agem em sentidos opostos 
 
• Dois momentos de força, cada um criando uma 
rotação sobre o eixo longitudinal 
 
• Os torques também causam translação, mas como 
a translação causada por cada torque é em 
sentido oposto, a translação do corpo é 
cancelada 
 
• ROTAÇÃO PURA sobre um eixo sem translação 
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Dupla de 
Força 
• Um torque Pdir*dD é 
criado pelo pé direito 
enquanto outro torque 
PEsq*dE é criado pelo 
pé esquerdo 
• Como esses dois 
torques são iguais e 
estão na mesma 
direção angular, a 
dupla de força 
resultará em uma 
rotação sobre o eixo 
longitudinal através do 
centro de massa 
• Dupla de força= F*d 
(distância) 
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Centro de Massa 
• É o ponto sobre o qual a massa do corpo está 
uniformemente distribuída 
 
• Se o centro de massa é o ponto sobre o qual a 
massa está uniformemente distribuída, esse deve 
também ser o ponto de equilíbrio 
 
 
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Centro de 
massa 
• Um objeto consistindo de 
dois pontos de massa. 
• A resulta em um torque 
anti-horário sobre o 
ponto C enquanto o 
ponto B resulta em um 
torque horário sobre o 
ponto C. Se esses dois 
torques são iguais, o 
objeto fica equilibrado e 
o ponto C pode ser 
considerado o centro de 
massa. Isso não implica 
que a massa desses dois 
pontos de massa seja a 
mesma, mas que os 
torques criados pelas 
massas são iguais 
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Rotação e Alavanca 
• O resultado de um torque é produzir uma rotação 
ou pivotear sobre o eixo 
 
• Quando são consideradas as rotações sobre um 
ponto fixo, podem ser discutidos os efeitos da 
ALAVANCA 
 
• Alavanca é uma haste rígida que é rodada sobre 
um ponto fixo ou eixo chamado de FULCRO 
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Alavanca 
anatômica 
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O osso longo do 
segmento do antebraço 
é a estrutura rígida 
semelhante a uma barra 
e a articulação do 
cotovelo é o fulcro. 
A força de resistência 
pode ser o peso do 
segmento e 
possivelmente uma 
carga a mais levada pela 
mão ou pelo punho 
A força de esforço é 
produzida pela tensão 
desenvolvida nos 
músculos para fletir o 
cotovelo 
Objetos simples que são 
alavancas 
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Alavanca 
• Uma força de esforço muito maior é necessário 
para vencer a força de resistência 
 
• A força de esforço age sobre uma distância 
pequena, contudo, com o resultado de que a 
força na mesma quantidade de tempo 
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Tipos de Alavanca 
• Alavanca de primeira classe 
• Alavanca de segunda classe 
• Alavanca de terceira classe 
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Alavanca de primeira 
classe 
• A força de esforço e a força de resistência estão 
em lados opostos do fulcro 
• Ex.: gangorra; a balança com pesos e o pé de 
cabra 
 
• Existem no sistema músculo-esquelético do corpo 
humano 
 
• A ação simultânea dos músculos agonistas e 
antagonistas agindo em lados opostos de uma 
articulação 
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Alavanca de 
primeira classe 
• Uma alavanca de 
primeira classe onde 
VM < 1, ou seja, o 
braço de esforço é 
menor que o braço de 
resistência. A distância 
linear movida pela 
força de esforço, 
contudo, é menor que 
amovida pela foça de 
resistência no mesmo 
período de tempo 
 
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Alavanca de segunda 
classe 
• A força de esforço e a força de resistência agem 
no mesmo lado do fulcro 
 
• A força de resistência age entre o fulcro e a força 
de esforço, ou seja, o braço da força de resistência 
é menor que o braço de esforço e assim a 
vantagem mecânica é maior que em 1 
 
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Exemplo no corpo 
humano 
• Elevar-se sobre a ponta dos pés 
 
• O ser humano não f oi projetado para aplicar 
grandes forças através de sistemas de alavancas 
de segunda classe 
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Alavanca de 
segunda classe 
• Observe que a força 
de resitência está 
localizada entre o 
fulcro e a força de 
esforço. Como o braço 
de esforço > braço de 
resistência VM > 1 e a 
força de esforço fica 
ampliada 
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Alavanca de terceira 
classe 
• a força de esforço e a força de resistência podem 
também estar no mesmo lado do fulcro 
 
• A força de esforço age entre o fulcro e a linha de 
ação da força de resistência 
 
• Como resultado, o braço de força de esforço é 
menor que o braço da força de resistência e assim 
a vantagem mecânica é menor que 1 
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Exemplo 
• Uma pá de cabo comprido quando a mão que 
está mais próximo da pá aplica a força de esforço. 
Assim, parece que uma grande força de esforço 
precisa ser aplicada para vencer uma força de 
resistência moderada 
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Alavanca de terceira classe 
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Referência bibliográfica 
• HAMILL, J; KNUTZEN, K. M. Bases biomecânicas do 
movimento humano. Editora Manole. S.P., 199. 
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