AULA 3.

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1 AULA 3

2 CINEMÁTICA ANGULAR Mesmo ângulo Mesmo tempo Mesma direção
Trajetória circular, “sobre” uma linha central (eixo de rotação) DISTÂNCIA ANGULAR X DESLOCAMENTO ANGULAR Ex: flexão de quadril (cadeia cinética aberta) de 70º, seguida por uma extensão de quadril (cadeia cinética aberta) de 90 º DISTÂNCIA ANGULAR = 160º DESLOCAMENTO ANGULAR = - 20º

3 CINEMÁTICA ANGULAR Expressar os ângulos da cinemática/cinética angular
em graus ou em radianos? Medida em graus – muito mais visível Medida em radianos – importante nos cálculos matemáticos Medida em radianos geralmente representada por múltiplos de 

4 CINEMÁTICA ANGULAR VELOCIDADE ANGULAR ESCALAR X
VELOCIDADE ANGULAR VETORIAL () Ex: flexão de quadril (cadeia cinética aberta) de 70º, seguida por uma extensão de quadril (cadeia cinética aberta) de 90 º. Quais as velocidades angulares escalar e vetorial (t = 5 seg) ? DISTÂNCIA ANGULAR = 160º DESLOCAMENTO ANGULAR = - 20º VELOCIDADE ANGULAR ESCALAR = 160/5 = 32º/seg VELOCIDADE ANGULAR VETORIAL = -20/5 = -4º/seg

5 VELOCIDADE (ω) E ACELERAÇÃO (α) ANGULARES
CINEMÁTICA ANGULAR VELOCIDADE (ω) E ACELERAÇÃO (α) ANGULARES Se a velocidade angular em 0,47 segundos era de 1,5 rad/seg e em 0,51 segundos era de 2,1 rad/seg, qual a aceleração angular média nesse intervalo de tempo? Resposta: 15 rad/seg2

6 CINEMÁTICA ANGULAR ACELERAÇÃO CENTRÍPETA – Vetor perpendicular à velocidade e dirigida para o centro de rotação. Promove a mudança de direção de qualquer corpo com trajetória curvilínea

7 RELAÇÃO ENTRE MOV. LINEARES E ANGULARES
VELOCIDADE (tangencial) E VELOCIDADE ANGULAR ()  = vel ang (rad/seg) r = raio (m)

8 RELAÇÃO ENTRE MOV. LINEARES E ANGULARES
APLICAÇÃO PRÁTICA PINHÃO COROA Quanto maior a coroa em relação ao pinhão, maior é o deslocamento linear com a mesma frequência de pedaladas.

9 CINÉTICA ANGULAR EXPLICA AS CAUSAS DOS MOVIMENTOS ANGULARES
3 LEIS DE NEWTON OUTRAS QUESTÕES ADAPTADA AOS MOVIMENTOS ANGULARES TORQUE OU MOMENTO DE FORÇA CENTRO DE MASSA MOMENTO DE INÉRCIA

10 FORÇAS ATUANTES NO CORPO EM MOVIMENTO CURVILÍNEO – FORÇA CENTRÍPETA
CINÉTICA ANGULAR FORÇAS ATUANTES NO CORPO EM MOVIMENTO CURVILÍNEO – FORÇA CENTRÍPETA

11 CINÉTICA ANGULAR CENTRO DE MASSA EIXO GRAVITACIONAL

12 CINÉTICA ANGULAR INÉRCIA ANGULAR
Capacidade de um objeto em resistir às mudanças no seu movimento angular A quantidade que descreve a inércia angular é chamada de MOMENTO DE INÉRCIA mi = massa da partícula i ri = raio da partícula i

13 CINÉTICA ANGULAR MOMENTO ANGULAR (H)
Momento angular em um corpo rígido: variação somente com relação à velocidade angular Momento angular no corpo humano: variação na velocidade angular e no momento de inércia de todos os segmentos deste corpo humano

14 CINÉTICA ANGULAR MOMENTO ANGULAR
NO CORPO HUMANO: Hch = Momento angular de todo o corpo humano Hi = Momento angular de um segmento Ii/cg = Momento de inércia com relação ao centro de rotação

15 CINÉTICA ANGULAR MOMENTO ANGULAR
ÚNICA FORÇA – GRAVIDADE MOMENTO ANGULAR CONSTANTE CONSERVAÇÃO DO MOMENTO ANGULAR Velocidade angular (ω)

16 CINÉTICA ANGULAR

17 CINÉTICA ANGULAR MOMENTO ANGULAR
EXEMPLOS: PATINADORA DE GELO

18 CINÉTICA ANGULAR MOMENTO DE INÉRCIA

19 CINÉTICA ANGULAR MOMENTO ANGULAR CORREDORES COM BARREIRA
EXEMPLOS: CORREDORES COM BARREIRA

20 CINÉTICA ANGULAR TORQUE OU MOMENTO DE FORÇA:
FORÇA QUE PRODUZ MOVIMENTO ANGULAR TORQUE = FORÇA x DISTÂNCIA DA FORÇA (centro de gravidade ou massa do objeto) DISTÂNCIA DA FORÇA = BRAÇO DA FORÇA

21 BIOMECÂNICA BÁSICA ALAVANCAS Resistência Força BF BR Eixo

22 ALAVANCAS Componentes: Forças (F) = Perpendiculares à barra fixa
Ponto de apoio = Eixo rotacional da alavanca Braços de força (BF) = distância entre os pontos de atuação das forças e o ponto fixo

23 Mensuração da eficácia um sistema de alavancas?
de uma força em um sistema de alavancas? TORQUE (Τ) T = F x distância

24 TORQUE (T) ou MOMENTO DE FORÇA (M)
BIOMECÂNICA BÁSICA TORQUE (T) ou MOMENTO DE FORÇA (M) T = F1 x BF1 BF1 F1 T = (F1 x BF1) + (F2 x BF2) BF2 F2 BF1 F1

25 BIOMECÂNICA BÁSICA TORQUE (T) ou MOMENTO DE FORÇA (M)
BF2 T = (F1 x BF1) - (F2 x BF2) BF1 F1 F2 θ BF2 T = (F1 cosβ x BF1) - (F2 cosθ x BF2) BF1 F1 β

26 SISTEMA DE ALAVANCAS NO CORPO HUMANO
BIOMECÂNICA BÁSICA SISTEMA DE ALAVANCAS NO CORPO HUMANO BARRA FIXA OSSO (LONGO) PONTO FIXO ARTICULAÇÃO RESISTÊNCIA FORÇAS MUSCULAR BRAÇO DE RESISTÊNCIA BRAÇOS DAS FORÇAS BRAÇO DE FORÇA MÚSCULO

27 SISTEMA DE ALAVANCAS NO CORPO HUMANO
BIOMECÂNICA BÁSICA SISTEMA DE ALAVANCAS NO CORPO HUMANO FORÇA MUSCULAR Vetor com direção e sentido da linha de ação de força do músculo BRAÇO DE FORÇA Distância perpendicular entre o centro de rotação articular e a linha de ação de força do músculo Linha ação da força Força muscular Braço de força

28 TIPOS DE ALAVANCAS ALAVANCA INTERFIXA
Manutenção da postura e equilíbrio Ex1: equilíbrio da cabeça – músculos extensores Ex2: postura vertical - sóleo e eretores da espinha

29 ALAVANCA INTERRESISTENTE Elevada eficiência mecânica
TIPOS DE ALAVANCAS ALAVANCA INTERRESISTENTE BR BF Elevada eficiência mecânica Ex1: possibilidade de flexão do cotovelo mesmo após paralisia do bíceps braquial e do braquial, com a utilização do braquiorradial e extensores do punho

30 BIOMECÂNICA BÁSICA ALAVANCAS INTERRESISTENTE BR BF

31 TIPOS DE ALAVANCAS ALAVANCA INTERPOTENTE
BF BR Baixa eficiência Mecânica na produção de força Elevada eficiência na amplitude de movimento

32 BIOMECÂNICA BÁSICA ALAVANCAS INTERPOTENTE BF BR

33 Gerar o mesmo trabalho com menor gasto energético
BIOMECÂNICA BÁSICA EFICIÊNCIA MECÂNICA Gerar o mesmo trabalho com menor gasto energético

34 EFICIÊNCIA MECÂNICA 1 Força BF1 BR1 Resistência

35 EFICIÊNCIA MECÂNICA 2 Força BF2 BR2 Resistência

36 EFICIÊNCIA MECÂNICA Maior eficiência mecânica
1 2 BF1 BF2 BR1 BR2 Maior eficiência mecânica Maior solicitação muscular BF1 = BF2 BR1 < BR2

37 EFICIÊNCIA MECÂNICA

38 EFICIÊNCIA MECÂNICA