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<p>Sobre o Autor</p><p>James Watkins, PhD, leciona anatomia funcional e biomecânica na</p><p>Scottish School of Sports Studies, na University of Strathclyde, em</p><p>Glasgow, Escócia, onde trabalhou como chefe de departamento de</p><p>1989 a 1994.</p><p>Suas publicações contabilizam mais de 70 trabalhos em revis-</p><p>tas acadêmicas e quatro livros. É membro do conselho consultivo</p><p>do Journal of Sports Sciences e do conselho editorial do European Journal</p><p>of Physical Education e do British Journal of Physical Education. Perten-</p><p>ceu ao conselho da seção de Biomecânica da British Association of</p><p>Sport and Exercise Sciences de 1993 a 1996.</p><p>Seu PhD em biomecânica foi conferido pela University of Leeds,</p><p>Inglaterra, em 1975.</p><p>Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094</p><p>W336e Watkins, James.</p><p>Estrutura e função do sistema musculoesquelético [recurso</p><p>eletrônico] / James Watkins ; tradução: Jacques Vissoky ;</p><p>revisão técnica: Aylton José Figueira Júnior. – Porto Alegre :</p><p>Artmed, 2014.</p><p>Editado também como livro impresso em 2001.</p><p>ISBN 978-85-8271-141-5</p><p>1. Anatomia – Músculos. 2. Articulação. 3. Biomecânica.</p><p>I. Título.</p><p>CDU 611.73</p><p>38 JAMES WATKINS</p><p>onde v e mv2/2 são, respectivamente, a velocidade e a energia cinética do objeto após cair à</p><p>distância h.</p><p>Segue-se que, quando um objeto de peso mg é mantido a uma distância h acima do nível</p><p>do solo, ele possui energia potencial equivalente a mgh, que pode ser transformada em energia</p><p>cinética se a queda for permitida. Essa forma de energia potencial é chamada de energia poten-</p><p>cial gravitacional porque é causada pelo efeito da gravidade; quanto maior a altura do CG de</p><p>um objeto acima do chão (ou alguma outra posição de referência horizontal), maior será seu</p><p>nível de energia potencial gravitacional. Ademais, quando se permitir que um objeto caia li-</p><p>vremente, a diminuição na energia potencial gravitacional que ele experimenta (com a dimi-</p><p>nuição da altura do CG acima do nível do solo) é combinada com um aumento equivalente na</p><p>energia cinética (com o aumento da velocidade).</p><p>Força. A Figura 1.24 mostra um levantador de peso elevando um haltere do nível do solo até</p><p>a altura do ombro. Se o haltere estiver em repouso no começo e no final da elevação, o trabalho</p><p>feito sobre a barra pelo levantador, durante a elevação, é equivalente ao aumento da energia</p><p>potencial gravitacional fd da barra, onde f é o peso da barra e d é o deslocamento para cima . Se</p><p>a duração da elevação foi de t segundos, então a taxa na qual o trabalho foi executado sobre a</p><p>barra pelo levantador durante a elevação é dada por fd/t. A taxa de trabalho é referida como</p><p>força. Por exemplo, se o haltere pesa 200 kgf e é elevado a 1,2 m em 1,5 s, então o produto da</p><p>força média do levantador (sobre a barra) é dado por</p><p>O joule por segundo (J/s) é habitualmente referido como watt (W). A transformação de quanti-</p><p>dades relativamente pequenas de energia pode ter um efeito considerável</p><p>quando a transformação envolver força suficiente. Frost (1967) ilustra isso</p><p>bem com relação à energia luminosa. A exposição de um pedaço de aço a</p><p>um raio comum de luz por 10 s não tem efeito visível sobre o aço. Entre-</p><p>tanto, se a mesma quantidade de energia luminosa for descarregada em</p><p>um picossegundo (um milionésimo de milionésimo de segundo), ela irá</p><p>queimar um buraco no aço; essa é a base da tecnologia laser.</p><p>Cinética Angular</p><p>A cinética angular é o estudo das causas e das mudanças no movimento</p><p>angular. Enquanto uma pequena mudança na magnitude da força que</p><p>age sobre um objeto tende a resultar em uma pequena alteração no movi-</p><p>mento linear, uma pequena mudança na direção da força que age sobre</p><p>um objeto pode resultar em uma grande mudança no movimento angu-</p><p>lar.</p><p>Estabilidade</p><p>A Figura 1.25a mostra um bloco em forma de cubo regular, de madeira,</p><p>sobre uma superfície horizontal. O centro de gravidade do bloco de ma-</p><p>deira está localizado no seu centro geométrico e a linha de ação do peso</p><p>da madeira intersecciona a base de suporte ABCD. Se o bloco de madeira</p><p>for inclinado sobre qualquer um dos lados da base de suporte, AB, BC,</p><p>Trabalho feito na barra = f × d</p><p>Resultante de força =</p><p>onde t = tempo para elevar o haltere</p><p>Figura 1.24. Trabalho feito e resultante de força</p><p>na elevação de um haltere.</p><p>f × d</p><p>t</p><p>Energia potencial gravita-</p><p>cional : a energia possuída por</p><p>um objeto em vir tude de sua</p><p>altura, acima de qualquer po-</p><p>sição de r</p><p>Estrutura e Função do Sistema</p><p>Musculoesqueléticoeferência</p><p>em particular, habitualmente o</p><p>nível do solo</p><p>Força: quantidade de trabalho</p><p>Watt: quantidade de trabalho de</p><p>1 joule por segundo (J/s)</p><p>produto da força</p><p>fd</p><p>t</p><p>kg wt m</p><p>N m</p><p>=</p><p>= ×</p><p>= ×</p><p>=</p><p>200 1 2</p><p>1 5</p><p>1962 1 2</p><p>1 5</p><p>570</p><p>,</p><p>,</p><p>,</p><p>,</p><p>s</p><p>s</p><p>1 J / s.</p><p>ESTRUTURA E FUNÇÃO DO SISTEMA MUSCULOESQUELÉTICO 39</p><p>CD ou AD, retorna a sua posição original desde que, no momento da liberação, a linha de ação</p><p>de seu peso interseccione o plano da base original de suporte ABCD. Essa situação está indicada</p><p>na Figura 1.25b com respeito à borda AB. Entretanto, se, na soltura, a linha de ação de seu peso</p><p>não se interseccionar com a base original de suporte, o bloco de madeira cai em uma de suas</p><p>outras faces, como mostrado na Figura 1.25, c e d. Com relação a uma base de sustentação</p><p>específica, um objeto é tido como estável quando a linha de ação de seu peso intersecciona o</p><p>plano da base de suporte e instável quando assim não o fizer. Conseqüentemente, o bloco de</p><p>madeira na Figura 1.25 é estável com relação à base de sustentação ABCD nas posições mostra-</p><p>das na Figura 1.25, a e b, e instável com relação à base de suporte ABCD na posição mostrada</p><p>na Figura 1.25c.</p><p>Com relação a uma base de sustentação específica, um objeto é tido como estável</p><p>quando a linha de ação de seu peso interseccionar o plano da base de sustentação e</p><p>instável quando assim não o fizer.</p><p>O grau de estabilidade de um objeto – o risco de se tornar instável em relação a sua base de</p><p>sustentação normal – depende das dimensões da base de sustentação em relação à altura do</p><p>centro de gravidade do objeto, acima de sua base normal de sustentação. A Figura 1.26 mostra</p><p>dois blocos de madeira, respectivamente com 10 cm e 20 cm de comprimento, com a mesma</p><p>área de seção de 4 cm X 4 cm. Quando os dois pedaços de madeira repousam sobre suas faces</p><p>mais largas, as alturas dos centros de gravidade acima da base de sustentação são as mesmas,</p><p>ou seja, 2 cm. Com relação ao eixo X (CD no bloco maior e RS no bloco mais curto), a estabilida-</p><p>de do bloco mais largo é maior que aquela do bloco menor, uma vez que o maior precisaria ser</p><p>inclinado em um ângulo maior (79°) que o menor (68°) antes de se tornar instável (Figura 1.26,</p><p>c e d). Entretanto, com relação ao eixo Y (AD no bloco maior e PS no bloco menor), a estabilida-</p><p>Estabilidade: o estado de equi-</p><p>líbrio ao qual um objeto retorna</p><p>após ser perturbado</p><p>Figura 1.25. Linha de ação do peso e estabilidade.</p><p>a b</p><p>c d</p><p>40 JAMES WATKINS</p><p>de dos dois blocos é a mesma; cada bloco precisaria ser inclinado em um ângulo de 45° antes de</p><p>se tornar instável (Figura 1.26e).</p><p>Assim, para uma dada altura do centro de gravidade, quanto mais larga for a base de</p><p>suporte com relação a um eixo de inclinação, maior será a estabilidade do objeto. Na Figura</p><p>1.27a, o bloco maior é mostrado apoiado em uma de suas extremidades, e na Figura 1.27c é</p><p>mostrado o bloco menor apoiado em uma de suas extremidades. Nessa situação, as dimensões</p><p>da base de sustentação de cada bloco são as mesmas, mas o centro de gravidade do bloco mais</p><p>alto está 10 cm acima de sua base e o do bloco mais curto está 5 cm acima de sua base. Quando</p><p>ambos os blocos forem inclinados em uma borda, o bloco maior se torna instável após a incli-</p><p>nação de um ângulo muito menor (11°) que o bloco menor (22°). Conseqüentemente, nessa</p><p>situação o bloco mais alto é menos estável que o bloco menor.</p><p>Figura 1.27. Efeito da altura do centro de gravidade na estabilidade.</p><p>Figura 1.26. Efeito do comprimento da base de suporte na estabilidade.</p><p>d</p><p>c</p><p>ba</p><p>e</p><p>d</p><p>c</p><p>ba</p><p>ESTRUTURA E FUNÇÃO DO SISTEMA MUSCULOESQUELÉTICO 41</p><p>Depreende-se</p><p>desses experimentos que, para qualquer objeto, quanto menor for a pro-</p><p>porção da altura do centro de gravidade à largura da base de sustentação (em relação a cada</p><p>possível inclinação do eixo), maior será a estabilidade do objeto. Esse princípio é usado, por</p><p>exemplo, no projeto de veículos para minimizar o risco de capotagem durante o uso normal.</p><p>Com relação ao movimento humano, os termos estabilidade e equilíbrio são com fre-</p><p>qüência usados como sinônimos. A manutenção da estabilidade do corpo humano é um pro-</p><p>cesso eminentemente inconsciente, porém bastante complexo (Roberts, 1995). Na posição ere-</p><p>ta, a linha de ação do peso corporal intersecciona a base de sustentação formada pela área sob</p><p>e entre os pés (Figura 1.28, a e b). Com o afastamento dos pés pode-se aumentar o tamanho da</p><p>base de sustentação. Por exemplo, movendo um pé à frente do outro aumenta a estabilidade</p><p>ântero-posterior, e movendo um pé lateralmente aumenta a estabilidade lateral (Figura 1.28, c</p><p>e d). Combinando esses movimentos com um grau de flexão do quadril, dos joelhos e dos</p><p>tornozelos, como em certos movimentos nas lutas e no boxe, reduz-se a altura do centro de</p><p>gravidade e, por conseguinte, aumenta a estabilidade.</p><p>O movimento do corpo de uma base de sustentação a outra, como no caso da posição</p><p>ereta para a sentada, ilustra a maneira inconsciente na qual os sistemas de equilíbrio do corpo</p><p>automaticamente redistribuem o peso corporal para manter a estabilidade. A Figura 1.29 mos-</p><p>tra uma pessoa movendo-se de uma posição ortostática para uma posição sentada em uma</p><p>cadeira. A pessoa move seus pés para perto, em frente da cadeira, e então baixa seu corpo</p><p>flexionando os joelhos e inclinando para frente o tronco, ao mesmo tempo que mantém a mes-</p><p>ma base de sustentação, ou seja, a área sob e entre seus pés (Figura 1.29, a e b). Ela pode ou não</p><p>segurar os lados da cadeira quando suas coxas aproximam-se do assento. Se ela segurar a</p><p>Figura 1.28. Linha de ação do peso corporal e a base de suporte; (a e b) em pé; (c) aumento na estabi-</p><p>lidade ântero-posterior; (d) aumento na estabilidade lateral; (e) base de suporte ao caminhar com auxílio</p><p>de muletas ou bengalas; e (f) base de suporte ao caminhar usando uma bengala na mão esquerda. O</p><p>símbolo ⊕ representa o ponto de interseção da linha de ação do peso corporal com a base de sustenta-</p><p>ção.</p><p>a</p><p>b c d</p><p>fe</p><p>42 JAMES WATKINS</p><p>cadeira, sua base de sustentação imediatamente aumenta, para incluir a área construída pelas</p><p>pernas da cadeira, bem como aquela sob e entre seus pés, mas a linha de ação do seu peso</p><p>corporal ainda permanecerá sobre a área entre seus pés (Figura 1.29c). Quando suas coxas</p><p>ficarem perto do assento da cadeira, ela começa a transferir o peso dos seus pés para o assento</p><p>ao inclinar para trás o tronco (Figura 1.29d). Esses movimentos são revertidos quando se sai da</p><p>posição sentada para a posição em pé.</p><p>Em geral, quanto mais baixo o centro de gravidade e maior a área da base de sustentação,</p><p>maior será a estabilidade. Por exemplo, movendo-se de uma posição em pé para sentada, o</p><p>centro de gravidade do corpo é abaixado, e a área da base de sustentação é aumentada (Figura</p><p>1.29d). A posição deitada é a posição mais estável do corpo humano, uma vez que é a posição</p><p>na qual a área da base é a maior e a altura do centro de gravidade é a menor. Com o aumento da</p><p>área da base de sustentação, o grau de esforço muscular para manter a estabilidade tende a</p><p>aumentar. Por exemplo, é habitualmente mais fácil, em termos de esforço muscular, manter a</p><p>estabilidade ao ficar sobre os dois pés do que apenas sobre um deles. Similarmente, é menos</p><p>cansativo sentar do que ficar em pé e menos cansativo deitar do que sentar. Uma pessoa que se</p><p>recupera de uma lesão na perna pode usar muletas ou uma bengala para aliviar a pressão no</p><p>membro lesionado. O uso de muletas também aumenta a área da base de sustentação e torna</p><p>mais fácil a manutenção da estabilidade (Figura 1.28, e e f).</p><p>Em certas situações, especialmente em jogos e esportes, os movimentos do corpo podem</p><p>depender de posturas instáveis, mais do que estáveis. Por exemplo, na posição de preparar</p><p>uma largada de corrida, o corredor tende a mover seu centro de gravidade tão para frente</p><p>quanto possível sem se desequilibrar, de forma a obter a melhor posição a</p><p>partir da qual poderá impulsionar-se quando ouvir o disparo. Nessa posi-</p><p>ção, a linha de ação de seu peso corporal passa através do limite anterior</p><p>da sua base de sustentação (Figura 1.30).</p><p>Diminuindo a área da base de sustentação, se a estabilidade deve ser</p><p>mantida, o grau de tolerância no movimento da linha de ação do peso</p><p>corporal também diminui. Quando a base de sustentação tornar-se muito</p><p>estreita, a quantidade de tolerância no movimento do centro de gravida-</p><p>de é zero em qualquer direção que não seja ao longo da linha de suporte.</p><p>Conseqüentemente, quando um objeto estiver em uma posição equilibra-</p><p>da em uma sustentação de borda afilada, o centro de gravidade do objeto</p><p>está localizado no plano vertical através da linha de sustentação. Ao se</p><p>balançar um objeto em diferentes posições, observando a orientação do</p><p>plano de sustentação vertical ao objeto em cada posição, pode ser possível</p><p>determinar a posição do centro de gravidade do objeto; ele está localizado</p><p>dcba</p><p>Figura 1.29. Linha de ação do peso corporal em relação à base de sustentação ao mover-se da posição</p><p>em pé para sentado.</p><p>Figura 1.30. Linha de ação do peso corporal na</p><p>posição de preparo para o início de uma corrida.</p><p>ESTRUTURA E FUNÇÃO DO SISTEMA MUSCULOESQUELÉTICO 43</p><p>no ponto de interseção dos planos de sustentação. Esse método poderia ser usado com os</p><p>pedaços de cartão com formato irregular anteriormente referidos neste capítulo.</p><p>Momento de uma Força</p><p>A Figura 1.31a mostra um bloco de madeira sobre uma mesa. Se o bloco for inclinado em uma</p><p>de suas bordas da sua base de sustentação – por exemplo, PQ –, ele tenderá a rodar para a sua</p><p>posição original. Essa tendência de restaurar a posição original é o resultado do momento do</p><p>peso do bloco de madeira sobre o eixo de rotação PQ. A magnitude do momento é o produto</p><p>do peso W do bloco e a distância perpendicular D entre a linha de ação do peso do bloco e o</p><p>eixo de rotação (Figura 1.31b). Em geral, quando uma força agindo sobre um objeto rodar ou</p><p>tender a rodar o objeto sobre um eixo em particular, o momento da força (também referido</p><p>como momento de virada, efeito de virada, ou torque) é definido como o produto da força e a</p><p>distância perpendicular entre a linha de ação da força e o eixo de rotação. O eixo de rotação é</p><p>com freqüência referido como fulcro, e a distância perpendicular entre a linha de ação da força</p><p>e o eixo de rotação é habitualmente referida como momento de braço da força.</p><p>Na Figura 1.31, o peso W do bloco de madeira é constante, mas o momento de braço de W</p><p>sobre o fulcro PQ varia com o ângulo de inclinação; quanto maior o ângulo, menor o momento</p><p>de braço de W e, assim, menor o momento de W sobre PQ (Figura 1.31, b e c). Quando a linha</p><p>de ação de W passar através de PQ, o momento de braço de W será zero e, conseqüentemente,</p><p>o momento de W sobre PQ será também zero (Figura 1.31d).</p><p>Momento Resultante</p><p>Quando um objeto recebe influência de duas ou mais forças que o rodam em um eixo, sua</p><p>direção e sua velocidade de rotação são determinadas pelo momento resultante, ou seja, pelo</p><p>efeito global dos momentos exercidos pelas várias forças. Por exemplo, considere a Figura</p><p>1.32a, que mostra duas crianças, A e B, sentadas em uma gangorra. Se a gangorra for balançada</p><p>no seu fulcro, ou seja, se a linha de ação do peso da gangorra passar através do fulcro em todas</p><p>as posições da gangorra, então os pesos das duas crianças, WA e WB, são as únicas forças que</p><p>tendem a rodar a gangorra sobre o fulcro. Com relação à Figura 1.32a, WA exerce um momento</p><p>de WA x MA na gangorra, onde MA é o momento de braço de WA sobre o fulcro, tendendo a</p><p>rodar a gangorra em uma direção anti-horária. Similarmente, WB exerce um momento de WB x</p><p>MB na gangorra, onde MB é o momento de braço de WB sobre o fulcro,</p><p>tendendo a rodar a</p><p>gangorra no sentido horário. Usando a convenção de movimentos horários positivos e anti-</p><p>horários negativos, o momento resultante RM exercido por WA e WB é dado por</p><p>RM = (WB x MB) – (WA x MA).</p><p>Momento de uma força: o pro-</p><p>duto de uma força e a distância</p><p>perpendicular entre a linha de</p><p>ação da força e o eixo de rota-</p><p>ção</p><p>Fulcro: o eixo da rotação</p><p>Momento de braço: a distân-</p><p>cia perpendicular entre a linha</p><p>de ação de uma força e o fulcro</p><p>Figura 1.31. Momento de uma força. Em (b) o momento de W em PQ = W x D. Em (c) o momento de W em</p><p>PQ = W x E. O símbolo � representa um ângulo reto</p><p>dcba</p><p>44 JAMES WATKINS</p><p>Se o RM for positivo, a gangorra rodará em uma direção horária, e, se o RM for negativo,</p><p>rodará em uma direção anti-horária. Se o RM for zero – se o momento horário for igual e</p><p>oposto ao momento anti-horário –, a gangorra fica equilibrada e, como tal, permanece parada.</p><p>Conseqüentemente, se o peso de uma das crianças for conhecido, mas não o outro, é possível</p><p>determinar o peso da outra criança balançando a gangorra com uma criança em cada lado do</p><p>fulcro, ambas elevadas do solo e com a gangorra estacionária, e equacionando os momentos</p><p>horário e anti-horário. Por exemplo, se WB = 40 kgf, MB = 1,5 m e MA = 2,0 m, então</p><p>Quando um objeto recebe influência de duas ou mais forças que tendem a rodá-lo em</p><p>um eixo em particular, o momento resultante determina a direção do objeto e a veloci-</p><p>dade de rotação.</p><p>Equilíbrio</p><p>No exemplo anterior, há três forças para baixo exercidas sobre a gangorra: os pesos das duas</p><p>crianças e o peso da gangorra em si. Uma vez que essa fica parada, a força resultante que age</p><p>sobre a gangorra deve ser zero. Conseqüentemente, as forças para baixo devem ser contrapos-</p><p>tas por uma ou mais forças para cima. Nessa situação, existe uma única força R contraposta</p><p>exercida pelo fulcro da gangorra. A Figura 1.32b mostra um diagrama de corpo livre da gangorra.</p><p>Quando a força resultante e o momento resultante agindo em um objeto (com relação a qual-</p><p>quer eixo referencial de rotação) forem zero, diz-se que o objeto está em um estado de equilíbrio.</p><p>Alavanca</p><p>Na Figura 1.32, todas as forças que agem na gangorra são forças verticais. Entretanto, há mui-</p><p>tas situações em que as forças que tendem a rodar um objeto não são nem verticais nem para-</p><p>lelas. Por exemplo, a Figura 1.33a mostra uma chave de fenda sendo usada para alavancar a</p><p>tampa de uma lata. A borda da lata forma um fulcro no qual a chave de fenda pode ser rodada</p><p>para aplicar uma força na parte inferior da tampa. Em resposta a uma força E aplicada no cabo</p><p>Figura 1.32. Momentos exercidos por duas crianças sentadas em uma gangorra; (a) duas crianças sentadas na gangorra, onde WA e WB</p><p>são os pesos das duas crianças e MA e MB são os momentos de braços de WA e WB, respectivamente; (b) diagrama de corpo livre da</p><p>gangorra.</p><p>WA = 30 kgf</p><p>WB = 40 kgf</p><p>WS = peso da gangorra = 35 kgf</p><p>R = WA + WB + WS = 105 kgf</p><p>ba</p><p>Equilíbrio: quando a força resul-</p><p>tante e o momento resultante</p><p>agindo em um objeto forem zero</p><p>W M W M</p><p>W 2,0 m 40 kg wt 1,5 m</p><p>W</p><p>40 kg wt 1,5 m</p><p>2,0 m</p><p>W 30 kg wt</p><p>A A B B</p><p>A</p><p>A</p><p>A</p><p>× = ×</p><p>× = ×</p><p>= ×</p><p>=</p><p>ESTRUTURA E FUNÇÃO DO SISTEMA MUSCULOESQUELÉTICO 45</p><p>da chave de fenda, a tampa da lata resiste ao movimento com uma força R, que age na extremi-</p><p>dade da chave de fenda. A Figura 1.33b mostra um diagrama força – momento de braço, ou</p><p>seja, as forças E e R e seus braços de momento são mostrados em relação ao fulcro para de-</p><p>monstrar mais claramente seus efeitos sobre a chave de fenda. A tampa abre se o momento</p><p>horário exercido por E for maior que o momento anti-horário exercido por R.</p><p>Nessa situação a chave de fenda está sendo usada como alavanca, um objeto rígido ou</p><p>semi-rígido que pode ser feito para rodar ao redor de um fulcro e exercer uma força sobre</p><p>outro objeto. Como no exemplo da chave de fenda, uma alavanca encontra uma força de resis-</p><p>tência R em resposta a uma força de esforço E. As alavancas são classificadas em três sistemas,</p><p>dependendo da posição das forças E e R em relação ao fulcro (Watkins, 1983). Em um sistema</p><p>de alavanca de primeira classe, o fulcro está entre as forças E e R (Figura 1.34a). O uso de uma</p><p>chave de fenda para alavancar a tampa de uma lata é um exemplo de um sistema de alavanca</p><p>de primeira classe (Figura 1.33). As tesouras são um par de alavancas de primeira classe que</p><p>dividem o mesmo fulcro (Figura 1.34b). Em um sistema de alavanca de segunda classe, a força</p><p>R está entre o fulcro e a força E, como em um carrinho de mão (Figura 1.34, c e d). Em um</p><p>sistema de alavanca de terceira classe, a força E está entre o fulcro e a força R, como quando se</p><p>segura um caniço de pesca (Figura 1.34, e e f).</p><p>Vantagem Mecânica</p><p>A vantagem mecânica (MA) de um sistema de alavanca é uma medida de sua eficiência em</p><p>termos da quantidade de esforço necessária para superar uma resistência, ou seja,</p><p>Alavanca: um objeto rígido ou</p><p>semi-rígido com que se pode ro-</p><p>dar sobre um fulcro para exercer</p><p>uma força sobre outro objeto</p><p>Figura 1.33. Uso de uma chave de fenda para levantar a tampa de uma lata (E = força exercida no cabo,</p><p>R = resistência da tampa, ME e MR = momentos de braço de E e R, respectivamente; (a) chave de fenda</p><p>sob a borda da tampa; (b) diagrama força-momento de braço correspondendo a a. O símbolo D repre-</p><p>senta o fulcro, � representa um ângulo reto.</p><p>b</p><p>a</p><p>MA</p><p>magnitude da resistência R</p><p>magnitude do esforço E</p><p>comprimento do momento de braço de E M</p><p>comprimento do momento de braço de R M</p><p>.E</p><p>R</p><p>= ( )</p><p>( )</p><p>= ( )</p><p>( )</p><p>46 JAMES WATKINS</p><p>Qualquer máquina com uma vantagem mecânica maior que 1,0 é tida como muito eficiente.</p><p>Uma alavanca de primeira classe pode ter uma vantagem mecânica maior que 1,0 ou menor</p><p>que 1,0. O sistema de alavanca de primeira classe na Figura 1.33 tem uma vantagem mecâni-</p><p>ca muito maior que 1,0, uma vez que ME é muito maior que MR. Todos os sistemas de alavan-</p><p>ca de segunda classe têm vantagens mecânicas maiores que 1,0, já que ME é sempre maior</p><p>que MR. Todos os sistemas de alavanca de terceira classe têm vantagens mecânicas menores</p><p>que 1,0, pois ME é sempre menor que MR. Em todos os três sistemas de alavanca, quanto</p><p>maior o comprimento de ME em relação ao comprimento de MR, maior a alavancagem do</p><p>sistema.</p><p>RESUMO</p><p>Todas as formas de movimento – inclusive o movimento humano – são governadas pelos mes-</p><p>mos princípios mecânicos; esses princípios são refletidos na estrutura e na função do sistema</p><p>musculoesquelético. Este capítulo descreveu os conceitos elementares de mecânica e os princí-</p><p>pios que formam o movimento linear e angular. O capítulo seguinte fornece um panorama da</p><p>composição e da função do sistema musculoesquelético.</p><p>Vantagem mecânica: a eficiên-</p><p>cia de um sistema de alavanca</p><p>em termos da quantidade de es-</p><p>forço necessário para superar</p><p>uma resistência em particular</p><p>Figura 1.34 Sistema de alavanca: (a e b) primeira classe; (c e d) segunda classe; (e e f) terceira classe.</p><p>E = força de esforço; R = força de resistência; M</p><p>E</p><p>e M</p><p>R</p><p>= momentos de braço e E e R, respectivamente.</p><p>Cinética Angular</p><p>Estabilidade</p><p>Momento de uma Força</p><p>Momento Resultante</p><p>Equilíbrio</p><p>Alavanca</p><p>Vantagem Mecânica</p><p>RESUMO</p>
