Aula IV Biomec+ónica

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Biomecânica 
 
Prof. Tiago Figueiredo 
tc-figueiredo@uol.com.br 
Biomecânica 
 
 
 
 
 
 
 
• Sistemas de Alavancas. 
• O esqueleto humano funciona como um 
sistema de elos e pivôs. 
• Os elos são os ossos. 
• Os pivôs são as articulações. 
• Todos os movimentos articulares são 
rotacionais e medidos em graus. 
Biomecânica 
 
 
 
 
 
 
 
• Sistemas de Alavancas. 
Biomecânica 
 
 
 
 
 
 
 
• Sistemas de Alavancas. 
Torque ou momento resultante 
 
 Da mesma forma que é possível determinar uma 
força resultante que isoladamente tem o mesmo efeito das 
forças componentes de um sistema, pode-se determinar o 
momento resultante de um sistema de forças em relação a 
um determinado eixo. 
 
 
Biomecânica 
 
 
 
 
 
 
 
• Sistemas de Alavancas. 
 
• Alavanca é uma barra rígida também 
chamada de máquina simples. 
 
• Eixo é o ponto ao redor do qual 
ocorre o movimento, também 
chamado de fulcro. 
 
Biomecânica 
 
 
 
 
 
 
 
• Sistemas de Alavancas. 
• Definição de alavanca. 
–Uma alavanca é uma barra rígida que 
gira em torno de um ponto fixo 
denominado pivô. 
–No corpo humano os ossos são as 
hastes rígidas, as articulações são os 
eixos e os músculos e cargas 
resistentes aplicam forças 
Biomecânica 
 
 
 
 
 
 
 
• Sistemas de Alavancas. 
 
• Braço de resistência. 
–É o comprimento entre o ponto de 
aplicação da força e a resistência a ser 
levantada. 
Biomecânica 
 
 
 
 
 
 
 
• Sistemas de Alavancas. 
 
• Braço de força. 
–É o comprimento entre o ponto de 
aplicação da força e o centro da 
articulação a ser movida. 
Biomecânica 
 
 
 
 
 
 
 
• Sistemas de Alavancas. 
 
• Força potente - atua em favor do 
movimento. 
 
• Força resistente – atua no sentido 
contrário do movimento. 
 
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• Sistemas de Alavancas. 
• Vantagem mecânica. 
–A vantagem mecânica de uma alavanca 
é a proporção do comprimento do 
braço de força para o braço de 
resistência. 
Biomecânica 
 
 
 
 
 
 
 
• Sistemas de Alavancas. 
• Vantagem mecânica. 
–Quanto maior o braço de força e 
menor o braço de resistência, mais 
eficiente é a alavanca. 
–Porém no corpo humano os braços de 
força são sempre menores que os 
braço de resistência. 
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• Sistemas de Alavancas. 
• As alavancas são dividas em três classes: 
– Força 
– Eixo 
–Resistência 
Biomecânica 
 
 
 
 
 
 
 
• Sistemas de Alavancas. 
• Alavancas de primeira classe ou primeiro 
gênero (interfixa). 
– Tem o ponto de apoio entre a ponto de aplicação 
da força e da resistência; 
– O ponto de apoio está entre a força potente e a 
resistente. 
– Grande força x grande amplitude de movimento 
– Exemplos: 
– Tríceps braquial. 
– Articulação atlanto-occiptal (cervical) 
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• Sistemas de Alavancas. 
• Alavancas de segunda classe, segundo gênero 
(inter-resistente). 
– A resistência está entre o ponto de apoio e ponto 
de aplicação da força. 
– Alta força com baixa amplitude de movimento. 
– Exemplos: 
– Flexão plantar a partir da postura ereta. 
 
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• Sistemas de Alavancas. 
• Alavancas de terceira classe, terceiro gênero 
(interpotente). 
– O ponto de aplicação de força está entre o ponto 
de apoio e a resistência a ser vencida . 
– Maioria das alavancas do corpo humano. 
– Exemplos: 
– Flexão do cotovelo postura ereta 
– Extensão do joelho. 
 
ALAVANCAS 
 
 
Biomecânica 
 
 
 
 
 
 
 
• Sistemas de Alavancas. 
 
• A grande maioria das alavancas do corpo 
humano, por serem de terceira classe e 
apresentarem as inserções dos músculos 
próximas das articulações, apresentam 
baixo rendimento em termos de força. 
 
 
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• Sistemas de Alavancas. 
• Entretanto, um pequeno encurtamento do 
músculo possibilita uma grande amplitude 
de movimento na extremidade do 
segmento. Da mesma forma, uma 
velocidade de encurtamento do músculo 
relativamente baixa acarreta uma 
velocidade muito maior na extremidade do 
segmento. 
 
 
 
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• Interpretação de Torque e Momento de Força. 
• Momento - É o efeito rotatório de uma força ao redor de um 
eixo de rotação. 
• É medido como o produto da força pela distância 
perpendicular entre a linha de ação da força e o eixo (Braço 
do Momento da Força – menor distância perpendicular entre 
a linha de ação da força e um eixo de rotação). 
• A comparação entre os momentos das forças potente e 
resistente é chamada de torque. O torque determina o 
sentido do movimento. 
 
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• Vantagens e Desvantagens Mecânicas no 
Movimento 
• VANTAGEM MECÂNICA = BMFP÷BMFR; >ou=1 
 
• “Sempre que o braço de momento de força for mais longo 
que o braço do momento de resistência, a relação da 
vantagem mecânica é reduzida a um número que é maior que 
a unidade, e a magnitude da força aplicada necessária para 
deslocar a resistência é menor que a magnitude da 
resistência”. 
 
 
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• Vantagens e Desvantagens Mecânicas no 
Movimento 
• VANTAGEM MECÂNICA = BMFP÷BMFR; >ou=1 
 
• “Sempre que o braço de momento de força for mais longo 
que o braço do momento de resistência, a relação da 
vantagem mecânica é reduzida a um número que é maior que 
a unidade, e a magnitude da força aplicada necessária para 
deslocar a resistência é menor que a magnitude da 
resistência”. 
 
 
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• Mecânica dos Materiais Biológicos ou Biomateriais: 
 
• Cargas Mecânicas = Forças que atuam sobre as 
estruturas biológicas. 
• Considera: Sentido; Duração e Magnitude 
(intensidade) da carga. 
• Axiais (longitudinais). 
• - Compressão ou esmagamento. 
• - Tensão ou tração. 
 
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• Mecânica dos Materiais Biológicos ou Biomateriais: 
 
• Não axiais 
• - Cisalhamento ou deslizamento. 
• - Torção ou rotação. 
• - Inclinação ou curvamento. 
• Cargas combinadas: mais de uma carga sendo 
aplicada simultaneamente sobre o corpo. 
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• Deformações Elásticas e Plásticas 
• Deformação é a mudança no formato original da 
estrutura. 
• Elasticidade - É a habilidade do material em retornar 
seu tamanho e forma original (livre de estresse) 
quando as cargas aplicadas são removidas. 
• Se uma carga é aplicada em um material, tal que o 
estresse gerado no material é igual ou menor que o 
limite elástico, as deformações que acontecerão no 
material serão completamente recuperadas, uma vez 
que as cargas aplicadas sejam removidas. 
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• Deformações Elásticas e Plásticas 
• Plasticidade - Implica deformações permanentes ou 
“temporariamente permanentes”. Materiais podem 
sofrer deformações plásticas quando são carregados 
além dos seus limites elásticos. As deformações 
plásticas podem vir acompanhadas de falha ou 
ruptura. 
• Ponto de Cessão – É o ponto em que o material 
passa da condição elástica para condição plástica. 
Cada biomaterial (osso, tendão,cartilagem, músculo, 
• etc...) apresenta um ponto de cessão diferente. 
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