Aula 2 2 - Bases Cinéticas - Disciplina de Cinesiologia e Biomecânica pdf pdf (1)

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Bases Cinéticas para análise de movimento
Disciplina de Cinesiologia
e Biomecânica
Prof. Dr. Helcio Alvarenga Filho
Universidade Estácio de Sá
Conceito
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Conceito
• Cinética: estudo do movimento humano em 
função das forças que causam o movimento. 
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Conceito
• Massa - Quantidade de matéria que constitui um corpo; 
Kilograma(Kg).
• Peso - Força gravitacional que a terra exerce sobre um 
corpo; Newton(N).
• Força - Impulso ou tração exercida sobre um corpo; (F).
• Pressão – Força/área; expressão sobre a qual uma força 
atua.
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Conceito
• Volume – Espaço tridimensional ocupado por um corpo; 
Altura x comprimento X altura – (cúbicos) – milímetros, 
centímetros, metros...
• Densidade – relação existente entre massa/volume 
(Kg/cm3).
• Impulso – produto da força pelo tempo em que atua; 
P= f x t.
• Atrito – Força que atua em área de contato entre duas 
superfícies em sentidos opostos.
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1- Princípio da Inércia
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2 – Lei do movimento de Newton
“Um corpo sob ação de uma força adquire uma aceleração”.
O valor da força que atua no corpo e diretamente proporcional à aceleração a que a 
ele produz.
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3- Lei da Ação e Reação
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Sistema de Alavancas
• O princípio de funcionamento das alavancas foi definido por Arquimedes no 
século III a.C., originando a famosa frase:
• “Deem-me uma alavanca e um ponto de apoio e eu deslocarei o mundo.”
• Com essa frase, Arquimedes referia-se à capacidade que as alavancas têm de 
multiplicar a força aplicada, possibilitando que um pequeno esforço possa mover 
grandes objetos.
• Interação entre um segmento rígido (barra), girando sobre um ponto de apoio 
(eixo), submetido a uma ação de uma força ou potência, que age sobre uma 
resistência.
• Osso = Barra
• Articulação = ponto de apoio ou eixo
• Potência = exercida pelos músculos
• Resistência = peso do segmento/levantado
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Torque
• Torque ou momento de força – É a expressão da 
eficácia de uma força em causar um movimento 
rotatório em um sistema de alavancas
• Força que atua em um eixo de rotação
• T é igual ao produto da força pela distância
• Torque - f x d (perpendicular)
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Alavancas
• Tipos: 
• Primeira classe ou Grau 1- Interfixa – O ponto fixo de encontra entre a 
força potente e a força resistente. Movimento de balanceio.
• Quanto > o braço de potência ao eixo < a força para vencer a resistência
• Braço de potência = distância da potência ao eixo
• Braço de resistência = distância da resistência ao eixo
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Uma alavanca se encontra em equilíbrio quando:
Resistência ou braço de resistência = Potência ou braço de potência
EXEMPLO: ARTICULAÇÃO ATLANTO-OCCIPITAL.
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Alavancas
• Segunda classe ou Grau 2 – Inter resistente : Braço de potência > 
braço de resistência. 
• A resistência fica localizada no meio.
• A potência para vencer a resistência é sempre menor que o 
valor da resistência.
• Não é praticamente utilizada no corpo humano.
• Quanto > força sugere-se aumentar o braço de potência.
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Alavancas
• Terceira classe ou Grau 3 – Inter potente : A força potente está 
entre o eixo e a resistência.
• Mais comum no corpo humano
• Não possui vantagem mecânica, ou seja, desvantagem mecânica 
> para vencer a resistência.
• Braço de potência < braço de resistência
• Força para vencer a resistência é sempre maior que o valor da 
resistência.
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Vantagem mecânica
• Depende da relação entre braço de força e braço de 
resistência (BF/BR)
• BF1 = BF2
• BF1 < BR2
• > VM sugere > facilidade em realizar o movimento
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Forças de contato
• Força de reação do solo – força de reação proporcionada 
pela superfície a qual o individuo está se movimentando. 
Ex: Praia, ginásio de concreto ou de taco, gramado... Lei 
de ação e reação... Plataforma de força.
• Força de reação articular – força analisada isoladamente 
das articulações, forças atuantes através das articulações. 
Ex: pessoa em pé , a coxa exerce força pra baixo na perna 
e da perna pra coxa...
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Fz = Força vertical
Fy= Força anterposterior
Fx= Força mediolateral
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Forças
• Atrito – força paralela atuante na interface de duas 
superfícies durante o movimento. Decorrente das 
moléculas de ligação do peso atuante junto as superfícies 
de contato... 
Quanto menor o coeficiente de atrito menor
a força para provocar o movimento.
• Atrito rotacional – resistência de movimentos rotatórios ou 
giratórios ex: jogador de basquete girando no mesmo eixo.
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Fluidos e Resistência
• As atividades são afetadas pelo fluido na qual são realizadas. Ar e 
Água são considerados fluidos. Ex: Corredor (Ar), Nadador (Água), 
Bola de futebol (Ar).
• Propriedades que mais afetam: Densidade: massa/unidade de 
volume; quanto mais denso o fluido maior resistência. Ar: afetado
pela umidade, temperatura e pressão. 
• Viscosidade: medida de resistência do fluido ao fluxo. Água > 
viscosa - Ar. 
• Resistência do fluido – Quanto > a perturbação do fluido > a 
energia do objeto para o fluido. Dois componentes : Sustentação e 
arrasto.
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Resistência dos fluidos
• Arrasto - componente da resistência dos Fluidos funcionando como 
oposição a velocidade (vetor) e tem como ação o retardo do 
movimento através do fluido.Ex: Na maioria dos casos é a 
resistência do ar.
• Fluxo Laminar - Em baixas velocidades de movimento, o fluido 
passa pelo objeto em camadas uniformes e sendo mais próximas a 
superfície do objeto, mais comum em pequeno e liso e velocidade 
pequena.
• Fluxo Turbulento- Diminui a força de arrasto; maior velocidade e 
superfície mais aerodinâmica e lisa. 
• Força de sustentação - ação perpendicular ao arrasto;
Ângulo reto com a direção do movimento. Ex: Avião, dardo, lança, 
chute de efeito, backspin, Aerofólio...
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Centro de gravidade
• Ponto ao redor do qual um peso de um corpo está 
equilibrado igualmente em todas as direções.
• É o ponto de centro de massa de um corpo em um único 
ponto, onde está sofrendo a ação da gravidade.
• CG homem – 57% da altura do solo
• CG mulher – 55% da altura do solo
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Bases de sustentação
• A ação da gravidade age diretamente na estabilidade do 
movimento executado;
• Base de sustentação é a área formada pelo posicionamento 
dos pés no solo.
• A projeção do centro de gravidade dentro da base de 
sustentação aumenta a estabilidade do corpo.
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Cadeias abertas e fechadas
• Cadeias abertas – Exercícios que as mãos e ou os pés 
estão livres para se mover; ex: cadeira flexora e 
extensora.
• Cadeias fechadas – Exercícios que utilizam ações 
musculares excêntricas e concêntricas com os pés fixados 
no solo; ex: agachamento, leg press, subir ou descer 
escadas, deslizes contra a parede...
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Ativo e Passivo no movimento
• Comportamento Ativo – Força interna atuante na realização 
do movimento. Realizado por ele mesmo; Ex: Força contínua, 
mov. dirigido... O examinador vê o comportamento de 
flexibilidade, extensão e força de movimentos do indivíduo.
• Comportamento Passivo – ocorre por atuação de uma força 
externa ao segmento que se desloca no espaço, sem auxílio 
do mesmo. O examinador sabe qual o limite, apalpa, sente a 
articulação, tendões e músculos do indivíduo. Ex: gravidade, 
manipulação...
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Cargas mecânicas
Forças que atuam sobre as estruturas biológicas: consideram 
sentido, duração e intensidade de carga.
• 1- Compressão- são cargas que promovem o esmagamento da estrutura,
• 2- Tração ou tensão - São cargas que promovem o estiramento da 
estrutura,
• 3- Cisalhamento – São cargas aplicadas paralelas a uma superfície,
• 4- Torção ou rotação- São cargas em torno do eixo longitudinal da 
estrutura em sentidos opostos,
• 5- Inclinação ou curvamento – São cargas que promovem compressão de 
um dos lados e tensão do lado oposto da estrutura.
Cargas combinadas – mais de uma carga aplicada simultaneamente na 
estrutura.
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OBRIGADO