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Manual del residente traumatologa COT 2

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misma reacción contraria.
La primera  ley define el equilibrio,  en el cual la fuerza aplicada y el momento son igual a cero. Este principio se 
usa frecuentemente en la resolución de problemas estáticos. La tercera ley es también útil en casos estáticos; por 
ejemplo, la fuerza de reacción del suelo es igual y opuesta a la resultante de fuerzas del peso del cuerpo y las 
acciones musculares.
La segunda ley se usa en situaciones dinámicas:
fuerza = masa x aceleración
La masa es la cantidad de materia de un objeto. Por lo tanto la segunda ley nos da la definición de peso que es el 
producto de la masa por la aceleración debida a la gravedad y, por lo tanto, es una fuerza. 
 
4. Momento
El momento de fuerza sobre un punto es igual a la magnitud de la fuerza multiplicada por la distancia de la 
perpendicular del punto a la línea de acción de la fuerza. Representa el efecto de giro o rotación de una fuerza 
(figura 3). Esta distancia se denomina brazo de palanca.
Momento = fuerza x distancia
Los momentos son importantes para comprender la cinética articular o las fuerzas que se producen durante el 
movimiento. El momento resultante de una articulación está producido por todas las líneas de acción que 
atraviesan la articulación. Los momentos resultantes articulares se pueden subdividir en momentos articulares, 
musculares, ligamentosos, momentos resultantes de las fuerzas de contacto entre los huesos, etc.
 
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5. Equilibrio y centro de gravedad
Para conseguir el equilibrio de un sistema, la suma de los 
momentos, como la suma de las fuerzas, debe ser cero.
La experiencia demuestra que un objeto se puede balancear 
sin inclinarse hacia ningún lado mientras el punto de soporte 
se elija cuidadosamente. Este punto de balance es fácilmente 
 predecible en un objeto simétrico; pero en el caso de objetos 
asimétricos tales como el cuerpo humano, son necesarios 
intento y error para encontrar el punto de balanza. El hecho de 
localizar el punto de balanza es localizar el centro de gravedad 
del objeto.
La fuerza de atracción de la gravedad que ejerce la tierra sobre 
un cuerpo se denomina peso del cuerpo, actúa sobre todos los 
puntos de un cuerpo determinado y la distribución de dichos 
puntos señala la posición del centro de gravedad.
El centro de gravedad es un punto imaginario donde se 
encuentra el equilibrio corporal que en bipedestación se sitúa 
en el 55% de la altura corporal, ligeramente por delante de la 
segunda vértebra sacra. Cuando el hombre se encuentra en 
posición erecta, el plano frontal de gravedad se halla por 
delante de la articulación del tobillo y por detrás de las 
articulaciones metatarsofalángicas. La localización entre estos 
dos puntos difiere según los individuos e incluso puede variar 
con el tiempo en la misma persona.
El hombre emplea sus palancas no sólo para mover objetos 
exteriores, sino también para mover todo su cuerpo o partes del mismo y para mantener una posición deseada. El 
movimiento del cuerpo se produce cuando se altera la base de apoyo, como ocurre durante la marcha, la carrera y 
el salto.
 
6.1. Solicitación y tensión
Una solicitación se define como la fuerza interna por unidad de área ejercida en un cuerpo. El concepto de 
solicitación requiere un plano particular sobre el cual se distribuye la solicitación. Una solicitación no es una 
presión, es el resultado de la presión.
Hay dos tipos de solicitaciones, normal y de cizallamiento (figura 4). La solicitación normal es la fuerza por unidad 
de área que actúa perpendicularmente al área en cuestión. Las unidades son las mismas que las de tensión 
(kg/mm 2 ) mientras que la solicitación de cizallamiento es la fuerza por unidad de área que actúa paralela al área 
en cuestión.
La tensión es un cambio de configuración geométrica que sufre un cuerpo. Existen dos tipos de tensión. La 
tensión longitudinal es la relación entre el cambio de longitud de la línea y su longitud original; las unidades de 
medida son milímetros por milímetro. La tensión de cizallamiento o deformación angular es la ejercida sobre un 
ángulo recto y por lo tanto los ángulos rectos sufrirán un movimiento angular y se transformarán en agudos u 
obtusos según su posición. Las unidades de medida son radianes y no grados (figura 4).
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• Tensión: fuerza por unidad de área (término inglés = stress)
 
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De nuevo, una solicitación a compresión es la solicitación perpendicular a la superficie que actúa comprimiendo 
un objeto mientras que la solicitación a cizallamiento será la solicitación paralela a la superficie de un objeto y la 
solicitación a tensión, la solicitación perpendicular a la superficie de un objeto que actúa elongándolo (figura 4).
Una solicitación última es la mayor solicitación que puede sufrir un tejido antes de romperse. Una tensión 
unidimensional se puede medir con simples extensómetros que son dispositivos que utilizan sistemas de 
ampliación mecánica, óptica o eléctrica para medir pequeños cambios en longitud. 
 
6.2. Compresión y pandeo
La compresión de un espécimen aumenta el área bajo carga mientras que, sometidos a tracción, disminuye.
Una fuerza compresiva axial aplicada en los extremos de un miembro largo y delgado producirá un pandeo en el 
que el miembro se arquea lateralmente. Si la deformación es totalmente elástica, un pandeo elástico, al quitar la 
fuerza recupera su forma original.
La fórmula del pandeo de Euler, es simple: 
Donde:
  FE:  Fuerza de pandeo crítica 
  L:    Longitud o altura de la columna 
  n:    Coeficiente que depende de la naturaleza de la restricción que haya en los extermos de la columna. 
Si un extermo está fijo y el otro articulado. n = 1/4 y si ambos están fijos, n = 4.
Para una columna de longitud dada, FE , será función de la rigidez de flexión EI, donde E es una constante para un 
material dado por lo que FE sólo puede aumentar, aumentando I.
Por otra parte FE es una función de la longitud, la experiencia demuestra que una caña larga y esbelta pandea 
con más facilidad que una corta.
Aunque no podemos extendernos, el pandeo tiene gran importancia en el esqueleto. Basta con pensar en la 
escoliosis y comprender por qué el fémur humano visto en el plano frontal está flexionado, curvado con una 
convexidad anterior, y sometido a una carga excéntrica de forma que los músculos aductores ejercen fuerzas 
importantes para neutralizar las tensiones de flexión que podrían producir un fallo por pandeo.
 
6.3. Deformación
Deformación: cambio relativo de longitud (figura 5)
Donde:
Índice de deformación: cambio de la deformación en el tiempo
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Con la unidad: 1/s
Existen factores que determinan cuándo la deformidad será recuperable o permanente:
• Factores externos:
– La magnitud y la dirección de la fuerza aplicada.
– El método de soporte de la estructura, también llamado “condiciones límite”.
• Factores estructurales: la dimensión (tamaño) y forma de la estructura.
• Factores materiales:  las propiedades del propio material de las que la estructura está hecha.
Los materiales se deforman cuando actúan sobre ellos solicitaciones que pueden ser (figura 4):
• Tensión: cuando se aplica una carga