Estudo dirigido sobre CG e estabilidade

Estudo dirigido sobre CG e estabilidade

1- O que é o centro de gravidade? Qual a diferença entre centro de massa e centro de gravidade?
Centro de gravidade é quando o peso corporal se origina em um ponto, ou o ponto sobre qual todas as partículas do corpo (massa) estão uniformemente distribuídas.
Ponto sobre qual o somatório dos torques é zero, translação.
Centro de massa é o ponto sobre qual a massa do corpo está uniformemente distribuída.
Centro de gravidade é quando a força atuando é gravitacional.
2- O centro de gravidade pode ter sua posição alterada no corpo humano?Como?
Sim, pois o centro de gravidade varia dependendo da posição do corpo.
3- Quais as formas de se determinar a posição do centro de gravidade no corpo humano?
Através dos métodos experimentais: método da prancha de reação. A determinação do CG é feita com o próprio sujeito.Métodos analíticos: A determinação do CG é feita matematicamente através de modelos que representam o sujeito.Método segmentar: as partes individuais do corpo são consideradas como sendo segmentos da reta articulados.
4- Qual(is) a(s) utilidade(s) do centro de gravidade em biomecânica?
Representa o corpo em análises mecânicas.É utilizado em análises do equilíbrio corporal.É indicador do posicionamento corporal.
5- O que é o centro de pressão?
É o ponto de aplicação da resultante das forças verticais atuando na superfície de suporte.Representa um resultado coletivo do sistema de controle postural e da força de gravidade.
6- Para que serve a medida do centro de pressão?Ele pode ser medido em condições estáticas e dinâmicas?Explique.
7- Quais são os princípios mecânicos da estabilidade?
Base de apoio, altura do centro de gravidade, linha de ação da força do peso, massa.
8- Considerando a estabilidade corporal, que outras variáveis a afetam em humanos?
Visão, sistema vestibular, sistema somatossensorial.
9- Com que tipo de instrumento a estabilidade corporal pode ser quantificada?
10- Um calçado com maior altura no calcanhar pode alterar a estabilidade?Por quê?
Sim.
11- Como é calculada e qual a utilidade da variável COP para estudo do movimento humano?
12- Por que em um idoso o controle postural geralmente é alterado?
O controle postural de um idoso é prejudicado através de seu equilíbrio e sua base de apoio. O idoso perde massa muscular e força nos quadríceps o que causa o desequilíbrio. 
13- Por que em obesos o controle postural geralmente é alterado?
Devido a uma alteração do centro de gravidade dos sujeitos com características de sobrepeso e obesidade.
14- Por que sujeitos mais fortes tendem a ter melhor controle postural?
São sujeitos que possuem maior quantidade de massa muscular,mais força em sua base de apoio e maior equilíbrio.
15- O que é o centro de pressão?
É o ponto onde age a resultante das forças aerodinâmicas e o momento de arfagem é nulo.
16- Quais as variáveis mais comumente analisadas em relação COP?
Amplitude, comprimento, velocidade, limite AP, outras.

Referências complementares:

Disponível em: <http://www.profedf.ufpr.br/rodackibiomecanica_arquivos/Centro%20de%20Gravidade%202012.pdf>Acesso em: 01 de julho de 2014;E
Disponível em: <http://repositorio.unb.br/bitstream/10482/10155/1/2011_MarcelaManfrinBarbacena.pdf> Acesso em: 01 de julho de 2014;

Estudo dirigido sobre cinemática angular

Estudo dirigido sobre cinemática angular

1- Todos os pontos numa coxa que está flexionando em 75° realizam a mesma quantidade de rotação?

Sim.

2- O ângulo absoluto da coxa em relação ao tronco com o indivíduo numa posição pode se igual a 0°?

Não.
3- Andar num declive pode resultar no aumento das articulações do quadril, do joelho e do tornozelo?
Sim.
4- Vértice é o ângulo entre dois segmentos?
Um ângulo é composto de duas linhas que se interligam a um ponto chamado vértice.
5- A lei dos co-senos fornece o instrumento para cálculo de ângulos relativos entre dois segmentos que não estejam em ângulo reto entre si?
Sim.
6- Ângulos absolutos são sempre calculados em relação à horizontal direita?
Sim, são medidos em sentido horário a partir da horizontal direita.
7- Durante um exercício de flexão do cotovelo, o ângulo relativo no cotovelo era de 22° a 0,3 s e de 155° a 0,62 s. Qual era a velocidade angular do cotovelo?
8- Se a velocidade angular a 0,19 s era de 3,2 rad/s e de 1.2 rad/s a 0,27 s, qual era a aceleração angular média durante esse intervalo de tempo?
9- Se um lançador de disco gira ao longo dos últimos 45° de um giro em 0,11 s e a distância entre o eixo de rotação e o centro do disco é de 1,22 m, calcule a velocidade linear média do disco.
10- Um arremessador de martelo solta o martelo depois de atingir uma velocidade angular de 14,9 rad/s. Se o martelo está a 1,6 m da articulação do ombro, qual é a velocidade linear ao ser solto?
11- Um taco de beisebol é girado ao longo de 140° em 0,7 s. Qual é a aceleração angular?
12- O segmento do braço de um indivíduo tem 0,18 m de comprimento e tem velocidade angular de 117°/s. Qual é a velocidade tangencial do punho?
13- O que é um ângulo?
Um ângulo é composto por duas linhas que interseccionam um ponto chamado vértice.
14- Quais as diferenças entre ângulos absolutos e relativos? Cite exemplos para cada um.
Um ângulo absoluto é o ângulo de inclinação de um segmento do corpo. O ângulo absoluto da perna, desse modo, é 72,8° a partir da horizontal direita.Essa orientação indica que a perna está posicionada de tal modo que o joelho está mais à frente a partir do eixo vertical (y) do sistema de coordenadas que o tornozelo. Ou seja, a articulação do joelho está à direita da articulação do tornozelo. 
Um ângulo relativo define o ângulo incluído entre o eixo longitudinal de dois segmentos. Por exemplo, o ângulo relativo no cotovelo descreve a quantidade de flexão ou extensão na articulação.
15- Como podem ser medidos ângulos em biomecânica?
Existem três unidades usadas, a primeira medida, que é a mais usada, é o grau (°). A segunda unidade de medida descreve o úmero de rotações ou revoluções sobre um círculo. Um revolução é um único giro de 360°. A terceira é o radiano definido como a medida de um ângulo no centro de um círculo descrito por um arco igual ao comprimento do raio do círculo.
16- Qual a característica do ângulo de flexão do joelho durante a caminhada e a corrida?
Um ângulo absoluto que descreve a orientação do segmento no espaço e também a inclinação de um segmento do corpo.
17- Quais as aplicações da avaliação de comportamentos angulares?
!8- Descreva a relação entre velocidade linear e velocidade angular em movimentos de rotação.
19- Procure um artigo sobre cinemática angular de membros inferiores e verifique se os métodos cinemáticos descritos permitem a reprodução do estudo.
20- Descreva a cinemática do quadril, joelho e tornozelo durante a marcha.

Referências complementares:

Disponível em: <http://baes.ua.pt/bitstream/10849/230/5/Cap%C3%ADtulo%209%20-%20Cinem%C3%A1tica%20Angular.pdf> Acesso em: 15 de junho de 2014;E
Disponível em: <http://baes.ua.pt/bitstream/10849/230/1/Cap%C3%ADtulo%201%20-%20Terminologia%20b%C3%A1sica%20dos%20movimentos.pdf> Acesso em: 15 de junho de 2014;

Estudo dirigido sobre cinemática linear

Estudo dirigido sobre cinemática linear

1- O que é a cinemática?

Ramo da mecânica que estuda a geometria, o padrão ou a forma do movimento em relação ao tempo, sem se preocupar com suas causas.

2- Qual a diferença entre deslocamento e distância percorrida?

Deslocamento é a posição final subtraída da posição inicial.

Distância percorrida é quanto o corpo andou.

3- Como é calculada a aceleração?  

a=∆v/∆t unidade m/s²   

4- Como é calculada a velocidade instantânea?

v=∆s/∆t

5- Como é calculada a velocidade média?

vm=∆s/∆t

6- Um gráfico de velocidade deve ter quais informações nos seus eixos?

Posição e distância informados no gráfico.

7- o que é uma câmera de alta frequência?

É um dispositivo dotado de mecanismos que capturam imagens em tempo real

8- Quais as diferenças entre uma avaliação cinemática 2D e 3D?

Avaliação 2D=Pode ser utilizada em casos onde os movimentos predominantes ocorrem em um plano de movimento.Ex=Salto vertical, levantamento de uma carga. Avaliação 3D=Análise realizada em 3 eixos (x,y,z), analisando todos os planos de movimento. 
9-Quais as variáveis cinemáticas lineares mais comuns na avaliação do movimento humano?

Tempo, deslocamento e distância, velocidade e velocidade escalar e aceleração.

10- O que são exemplos de variáveis espaço-temporais do andar?
O comprimento da passada, frequência da passada, velocidade, ritmo da passada.

11- O que é o pico de velocidade e o pico de aceleração?

12- O que é comprimento de passo e de passada?

O comprimento do passo é definido como a distância entre o ponto onde o calcanhar de um membro contacta com o solo, e o ponto em que o calcanhar do membro contralateral contacta com o solo.O comprimento da passada é a distância entre o ponto onde o calcanhar de um membro contacta o solo e o ponto em que este mesmo calcanhar volta a tocar o solo.

13- Como a velocidade afeta o comprimento e a frequência de passada?

14- Quais as diferenças na cinemática linear da marcha de adultos e de idosos?

Fazendo a comparação entre os grupos, um das variáveis cinéticas que demonstra a peculiaridade destes é o segundo pico de força, onde os valores decrescem respectivamente nas crianças, adultos e idosos. Como esta variável depende de força para impulsionar o aparelho locomotor para o  próximo passo, o grupo dos idosos apresentaram menores valores, podendo ser atribuídos a deficiências degenerativas que se perfazem com a idade avançada.

15- Como são calculados os deslocamentos, velocidades e acelerações em uma avaliação cinemática baseada na gravação de imagens?

A partir de pontos anatômicos selecionados, é montado um modelo espacial simplificado para uma análise de movimento. O sistema de vídeo fornecerá parâmetros cinemáticos necessários para a avaliação do movimento em relação ao tempo e espaço. 

Referências complementares:

Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20042/Luciano/cinematica.html> Acesso em: 12 de junho de 2014;

 Disponível em:<http://www.profedf.ufpr.br/rodackibiomecanica_arquivos/Cinematica2012.pdf> Acesso em: 12 de junho de 2014;

Disponível em:<http://www.wgate.com.br/conteudo/medicinaesaude/fisioterapia/variedades/analise_marcha/analise

marcha.htm> Acesso em: 12 de junho de 2014;E

Disponível em: <http://www.efdeportes.com/efd88/biom.htm> Acesso em: 12 de junho de 2014.

Estudo dirigido sobre torque e condições de equilíbrio estático

Estudo dirigido sobre torque e condições de equilíbrio estático

1- Qual a diferença entre translação e rotação?

Translação de um corpo rígido é aquele que todos os pontos se movem paralelamente.

Rotação de um corpo rígido é aquele que deixa pelo menos um ponto fixo.

2- Apresente exemplos de movimentos de rotação e de translação os quais realizamos no nosso dia a dia?
Rotação de cabeça (direito, esquerdo) e da coxa (medial e lateral).

3- O que é o torque?

 Efeito de uma força que age em uma distância perpendicular ao eixo de rotação.

4- Quais as variáveis mecânicas que influenciam a produção de torque em uma articulação?

Comprimento muscular e braço de momento.

5- Quais variáveis não mecânicas que podem influenciar a produção de torque em uma articulação? Dê exemplos e explique por que.

Variáveis fisiológicas, como o movimento humano que é gerado pela produção de força  por músculos que se inserem em ossos articulados por juntas, constituindo as alavancas. 

6- O que significa equilíbrio estático?
É o arranjo de forças atuantes sobre determinado corpo em repouso de modo que a resultante dessas forças tenha módulo igual à zero (acelerado ou não) .

7- Quais são as condições para garantir o equilíbrio estático?
O somatório das forças tem que ser igual a zero e não há rotação.

8- Para uma pessoa com massa corporal de 80 kg, quanto pesará:
a- Cabeça: 6,24 Kg
b- Mão: 0,48 Kg
c- Antebraço: 1,28 Kg
d- Coxa: 7,76 Kg
e- Perna+pé: 4,8 Kg

9- Qual a diferença entre a componente rotatória e a componente de compressão em uma articulação?
10- Qual o comportamento da componente rotatória e da componente de compressão durante o movimento de flexão do cotovelo, considerando a amplitude de movimento da máxima extensão até a máxima flexão? Esse comportamento é similar para todas as articulações?
11- Cite um exemplo de movimento da articulação do ombro onde a componente de compressão supera significativamente a magnitude da componente rotatória. Qual a implicação disto considerando risco de lesão e/ou desempenho?
12- Existe equilíbrio na situação abaixo? Por quê?
T=f.d              T=f.d
T=190.1.6      T=200.1.5
T=304 N/m     T=300 N/m
13- Considerando o diagrama abaixo, determinar o valor da força muscular (Fm) e da força de compressão agindo na articulação do joelho (R)..

14- O que é uma alavanca?
São hastes rígidas que podem girar em torno de um eixo sob a ação de força específica. No corpo humano é representada pelo osso.

15-  Quais os tipos de alavancas?

Alavancas interfixas (de equilíbrio), inter-resistentes (de força ou de esforço) e interpotentes (de velocidade).

16- O que é vantagem mecânica?

À vantagem que se obtém ao usar uma alavanca, permitindo que uma resistência possa ser vencida com menor esforço.

17- Para que serve uma alavanca no corpo humano?
Para movimentar uma resistência.

18- Qual o tipo de alavanca mais encontrado no corpo humano?

São as inter-resistentes.

19- Qual a função de uma polia fixa?

Muda a direção e sentido de uma força, mantendo sua intensidade.

20- Qual a função de uma polia móvel?

Uma polia móvel consegue aumentar ou diminuir a intensidade de forças, mas tem a inconveniência de  diminuir o deslocamento do corpo.

21- Qual a relação entre o raio da polia e a força gerada?

22- Cite 3 situações onde o conhecimento de polias é importante para a prática profissional.

23- Cite 3 situações onde o conhecimento de alavancas é importante para a prática profissional.

Referências complementares:

 Disponível em: <http://professoralexandrefisio.blogspot.com.br/2011/03/as-alavancas-e-o-corpo-humano.html> Acesso em: 09 de junho de 2014;

 Disponível em: <http://pt.slideshare.net/quanticmove/aula-05-1740157> Acesso em: 09 de junho de  2014;E

 Disponível em: <http://www.fisica.ufmg.br/~silvia/aulas/transparencias/Cap10.pdf> Acesso em: 08 de junho

 de 2014.

Exercícios sobre funções trigonométricas e diagramas de corpo livre

Exercícios sobre funções trigonométricas e diagramas de corpo livre

1- Em um triângulo retângulo a hipotenusa mede 20 m e um dos catetos 12 m. Qual o comprimento do

outro cateto? 

c²=a² +b²

(20)²=12² +b²

400=144 +b² 

b²=256

b=16 m

2- Em um triângulo retângulo a hipotenusa mede 10 m e um dos ângulos 30º. Calcular a medida dos dois catetos.

seno=co/h          

0,5=co/10

co=5 m 

cose=ca/h  

0,86=ca/10

ca=8,6 m

3- Um dos catetos de um triângulo retângulo mede 8 m e o ângulo a ele oposto 25°. Quanto mede a hipotenusa e o outro cateto?

seno=co/h

0,422=8/h

0,422.h=8

h =8/0,422=18,9 m

c² =a²+b²

19,4² =8²+b²

376,36-64=b²

312,36=b²

b=17,6 m

4- Em um triângulo retângulo os catetos medem 5 m e 12 m. Qual a medida da hipotenusa?

c²=a²+b²

c²=(5)²+(12)²

c²=169

c=√13 m

5- Um dos catetos de um triângulo retângulo mede 10 m e o ângulo a ele adjacente 53°. Qual a medida da hipotenusa e do outro cateto?

cos=ca/h

0,60=10/h

h=10/0,60

h=16,66 m

seno=co/h  cos=ca/h  cos de 20°

0,79=co/16,66

co=13,16 m

6- Os catetos de um triângulo retângulo medem 3 m e 4 m. Calcular o seno, o cosseno e a tangente de cada um dos ângulos agudos.

c²=a²+b²

c²=(3)²+(4)²

c²=9+16

c²=25

c=5 m

9- Abaixo estão representadas forças agindo sobre o úmero. Responda as questões propostas:

seno=co/h

0,342=r/450   seno de 20°

r=0,342.450

r=153,9 n

0,939=ca/450

ca=0,939.450

ca=422,5 n

Qual o valor da componente de rotação?

R=153,9 n

Qual o valor da componente de compressão?

R=422,5 n

10- Abaixo a força gerada pelo músculo gastrocnêmio é ilustrada. Responda ao questionamento proposto.

R=√a²+b²+2.a.b.cosO

R=√(30)²+(25)²+(2.30.25.0,642)

R=√900+625+963

R=√2488

R=49,87 n

11- Abaixo está representada a força aplicada no pedal de uma bicicleta por um ciclista. Determine a quantidade de força sendo transmitida para o movimento.

seno=co/h

0,76=co/300

co=300.0,76

co=228 n

ft=228 n

12- Qual o somatório de duas forças não ortogonais com magnitudes de 15 N e 23N que formam entre si um ângulo de 35º?

R=√a²+b²+2.a.b.cosO

R=√(15)²+(23)²+(2.15.23.0,81)

R=√225+529+558,9

R=√1312,9

R=36,23 n

13- Na extensão do joelho, vasto lateral e vasto medial produzem 40 N e 50 N, respectivamente, com um ângulo de 20º entre os vetores. Qual a força total produzida por estes músculos para a extensão do joelho?

R=√(40)²+(50)²+(2.40.50.0,93)

R=√1600+2500+3720

R=√7820

R=88,43 n

14- Qual o somatório de duas forças ortogonais com magnitudes de 20 N e 35 N?

c²=a²+b²

c²=20²+35²

c²=400+1225

c²=1625

c²= √1625

c=40,31 n

15- Qual o somatório de duas forças com magnitudes de 60 N e 45 N que formam entre si um ângulo de 15º?

R=√(60)²+(45)²+2.60.45.0,96

R=√3.600+2025+5184

R=√10809

R=103,96 n

16- Como o ângulo entre dois vetores de força pode influenciar a magnitude resultante experimentada? Em que situações podemos experimentar essa condição no corpo humano?

Na musculação, com o agachamento, quanto menor o ângulo maior será a pressão aplicada na mesma direção, porém com sentidos opostos. 

17- Quais as diferenças entre uma grandeza vetorial e uma grandeza escalar?

 A grandeza vetorial é esclarecida desde de que se conheça a sua intensidade, o seu sentido e a sua direção. São exemplos de grandezas vetoriais a força, a velocidade e a aceleração.

A grandeza escalar requer apenas uma valoração numérica denotando a sua magnitude. São exemplos de grandezas escalares o tempo, a temperatura, a massa e o comprimento.

18. Sabendo as diferenças entre uma grandeza vetorial e escalar, como podemos aplicar esse conhecimento na nossa prática?

 Podemos aplicar para treinamento de atletas desportivos, em academias, nas escolas para que o movimento seja feito de maneira correta e sem risco de lesões.

19- O que é a força peso?

 É uma grandeza vetorial que caracteriza a ação de um corpo sobre o outro.

20- O que é um vetor de força?

 É uma ação capaz de colocar um corpo em movimento, de modificar o movimento de um corpo e deformar um corpo.

21- Nossas articulações estão sujeitas a cargas constantes durante nossas tarefas diárias? Por quê?

 Sim. A força peso age para baixo onde atua diretamente no ponto de aplicação em direções opostas e com intensidade.

22- Quais são as componentes horizontal e vertical de uma força com magnitude de 72 N que atua em um ângulo de 16° com a horizontal?

seno 16°=co/h

0,27=co/72

0,27.72=co

co=19,44 n

cos 16°=ca/h

0,96=ca/72

0,96.72=ca

ca=69,12 n

23- O componente horizontal e o componente vertical de uma força tem valores de 32,52 N e 12,23 N, respectivamente. Qual a magnitude do vetor resultante?

c²=a²+b²

c²=32,52²+12,23²

c²=1057,55+149,57

c=√1207,12

c=34,74 n