BIOMEÂ_NICA Cinética Linear II

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13/02/2014 
HAMILL, J; KNUTZEN, K. Bases 
Biomecâa nicas do Movimento 
Humano. Editora Manole- SP, !999 
1 BIOMECÂNICA 
CINÉTICA 
LINEAR 
TIPOS DE FORÇAS 
Classificação das Forças 
• Força de contato 
o Envolve as ações , impulsos ou trações, exercidas por um objeto em 
contato direto com outro objeto 
o Ex.: quando um batedor golpeia a bola, o pé quando faz impacto no 
solo, ou o lutador quando faz contato com a face 
 
• Força de não contato 
o Forças que agem a distância. 
o São exercidas por objetos que não estão em contato direto entre si, e na 
verdade podem estar separados por uma distância considerável 
o Ex.: gravidade 
 
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Força da gravidade 
• Newton: 
“a força da gravidade é inversamente proporcional 
ao quadrado da distância entre objetos que se 
atraem e proporcional ao produto de suas massas” 
 
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Força de Contato 
1. Força de Reação do Solo 
2. Força de Reação Articular 
3. Atrito 
4. Resistência dos Fluídos 
5. Força de Inércia 
6. Força Muscular 
7. Força Elástica 
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Força de Reação do Solo 
(FRS) 
• É a força de reação proporcionada pela superfície 
onde a pessoa está se movendo 
• Aplicação direta da terceira Lei de Newton dos 
movimentos (ação reação) 
 
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Força de Reação do 
Solo (FRS) 
Componentes da força 
de reação ao solo. A 
origem do sistema 
coordenado da 
plataforma de força é 
localizado no centro da 
plataforma 
Plataforma de forças de 
labotatório 
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Força de Reação 
Articular 
Se alguém está parado está 
parado em pé, a coxa exerce uma 
força para baixo sobre a perna 
através da articulação do joelho. 
similarmente, a perna exerce uma 
força para cima de magnitude 
igual sobre a coxa 
É a força da superfície óssea distal 
de um segmento agindo sobre a 
superfície óssea proximal do 
segmento contíguo 
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Atrito 
É uma força agindo 
paralelamente à interface 
de duas superfícies que 
estejam em contato 
durante o movimento ou na 
eminência do movimento 
de uma superfície enquanto 
ela se move sobre a outra 
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Resistência dos 
Fluídos 
Tanto o AR como a ÁGUA são 
considerados fluídos 
A- fluxo laminar 
B- fluxo separado 
C- fluxo turbulento sobre a esfera 
 
A medida que a velocidade relativa do 
objeto e do fluido aumenta, a camada 
limite como um todo se torna turbulento 
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Força de Inércia 
• De acordo com a primeira Lei de Newton, a 
resistência de um objeto ao movimento é devido à 
sua inércia 
 
• Em muitos casos no movimento humano, um 
segmento pode exercer uma força sobre outro 
segmento, causando um movimento naquele 
segmento que não é devido à ação muscular 
 
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Exemplo 
• Geralmente um segmento mais proximal exerce uma 
força de inércia sobre um segmento mais distal 
• Durante a fase de balanceio da corrida, o tornozelo faz 
flexão plantar na retirada e uma leve dorsiflexão no 
contato. O tornozelo fica relaxado durante a fase de 
balanceio e, na verdade, o movimento muscular sobre 
essa articulação fica muito perto de zero, indicando 
pouco atividade muscular. A perna também faz o 
balanceio, contudo, e exerce uma força de inércia 
sobre o segmento do pé, fazendo com que este se 
mova até a posição dorsiflexão. Similarmente, o 
segmento da coxa exerce uma força de inércia sobre a 
perna 
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Força Muscular 
• Constituída de um impulso ou tração que resulta 
em uma mudança de velocidade 
• O músculo tem capacidade unidirecional (gera 
somente força de tração ou de tensão 
 
• Ex.: o bíceps braquial traciona sua inserção no 
antebraço para fletir o cotovelo 
• Para estender o cotovelo, o tríceps braquial precisa 
também exercer uma tração em sua inserção no 
antebraço 
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Vetor de 
força 
• O vetor de força pode 
ser dividido em seus 
componentes, um 
componente (Fy) agindo 
para provocar uma 
rotação na articulação e 
o outro (Fx) agindo em 
direção ao centro da 
articulação. 
• Se consideramos o 
ângulo θ (teta), veremos 
que na medida em que 
θ aumenta, como qdo a 
articulação está se 
fletindo, o componente 
de rotação aumenta e o 
componente que age 
em direção ao centro da 
articulação diminui 
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Força Elástica 
• Quando uma força é aplicada aos materiais, o 
material sofre uma mudança em seus 
comprimento. 
 
• Ex.: o mergulhador usa seu peso corporal como 
força para fazer a deflexão do trampolim 
• O trampolim que sofreu deflexão, armazena uma 
força elástica que é retornada com a volta do 
trampolim a seu estado original 
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Força Elástica 
• Os tecidos biológicos ( músculos, tendões e 
ligamentos) não exercem seu limite elástico 
 
• Dentro desse limite, esses tecidos podem 
armazenar força quando são alongados de modo 
parecido como faz uma tira de borracha 
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Representações das Forças 
que Agem sobre o Sistema 
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Diagrama de corpo livre 
• É o desenho colado da imagem do sistema que 
está sendo analisado sobre o qual são desenhadas 
as representações dos vetores de forças externas 
agindo sobre o sistema 
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Diagrama de corpo livre 
O diagrama de corpo 
livre de um corredor com 
o corpo inteiro como o 
sistema 
Vista sagital do corpo 
total 
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1. A força de reação do 
solo 
2. Atrito 
3. Resistência dos fluídos 
ou do ar 
4. A gravidade refletida no 
peso corporal 
 
Obs.: as representações 
vetoriais das forças externas 
são desenhadas sobre a 
imagem colada no ponto 
aproximado de aplicação 
Diagrama de corpo livre 
Diagrama de corpo livre 
do sistema de peso do 
punho 
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• Se ocorredor está 
carregando um 
implemento como um 
peso no punho, é 
preciso acrescentar 
outro vetor de força no 
punho 
• É preciso acrescentar 
outro vetor de força 
representando o peso 
desse implemento no 
diagrama de corpo 
total 
Observação 
• Quando um segmento específico e não o corpo 
total é definido como o sistema, é preciso 
esclarecer a interpretação do que contribui uma 
força externa 
 
• O segmento é desenhado desconectado do resto 
do corpo, e todas as forças externas que agem 
sobre aquele segmento são desenhadas 
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O diagrama de corpo livre do antebraço de um 
indivíduo fazendo um exercício de bíceps 
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• Existem 4 forças externas 
agindo 
1. A força muscular do 
bíceps 
2. A força de reação 
muscular 
3. A força de gravidade 
sobre o braço 
representada pelo peso 
do antebraço 
4. A força da gravidade 
agindo sobre a barra ou 
o peso da barra 
Referência bibliográfica 
• HAMILL, J; KNUTZEN, K. M. Bases biomecânicas do 
movimento humano. Editora Manole. S.P., 199. 
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