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Princípios de Cinemática Conceitos e Definições. Cinemática A cinemática se preocupa com grandezas físicas que descrevem matematicamente as características.

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1 Princípios de Cinemática Conceitos e Definições

2 Cinemática A cinemática se preocupa com grandezas físicas que descrevem matematicamente as características do movimento de uma partícula/segmento, tais como posição, velocidade e aceleração, sem se preocupar com as forças que as causaram

3 Cinemática do Movimento Estudo dos fatores de tempo e espaço no movimento do corpo Variáveis que descrevem o movimento: tempo, deslocamento, velocidade e aceleração. A cinemática analisa o movimento a partir de uma perspectiva de tempo e espaço.

4 A Cinemetria é associada a procedimentos de natureza ótica, a partir de imagens obtidas através de fotografia, filme, ou qualquer tipo de imagem ou ainda através de imagens digitais, obtidas diretamente com câmeras digitais conectadas a computadores.

5 Cinemática Estática Examina o sistema estacionário ou com velocidade constante (aceleração = 0) Sistema em equilíbrio Ex.: Pessoa sentada/ em pé (postura)

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7 Cinemática Dinâmica Examina o sistema em movimento variável (com aceleração) Ex.: pessoa levantando cadeira, caminhando

8 Planejando uma Análise Cinemática Quais as questões a serem respondidas? (o que eu quero da minha análise?) Quais as variáveis de interesse? (o que eu preciso medir?) Como analisar? (como eu vou medir?)

9 Análise cinemática A partir de pontos anatômicos selecionados, é montado um modelo espacial simplificado para uma análise do movimento. O vídeo ou imagem fornecerá os parâmetros cinemáticos necessários para a avaliação do movimento em relação ao tempo e espaço. A partir do modelo espacial são calculados os deslocamentos, as velocidades e acelerações dos segmentos.

10 Modelos em Biomecânica - análise cinemática

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12 O que é FORÇA FORÇA...é uma ação capaz de: Colocar um corpo em movimento, De modificar o movimento de um corpo De deformar um corpo.

13 Elementos da Força Ponto de aplicação: é a parte do corpo onde a força atua diretamente. Sentido: é a orientação que tem a força na direção (esquerda, direita, cima, baixo); Direção: é a linha de atuação da força (horizontal, vertical, diagonal.); Intensidade: é o valor da força aplicada.

14 UNIDADES DE FORÇA NEWTON – 1 N É a intensidade da força suficiente para imprimir a um corpo de massa igual a 1 Kg uma aceleração constante de 1m/s².

15 UNIDADES DE FORÇA QUILOGRAMA FORÇA Corresponde a intensidade de força com que a Terra atua sobre um corpo de massa igual a 1 Kg ao nível do mar

16 Análise do movimento Fisicamente, movimento é dado pela alteração da sua posição no espaço em função do tempo, ou seja, pode ser descrito através de um sistema de coordenadas; Um movimento somente ocorre quando há mudança relativa de posição. Para isso torna-se necessário: Um sistema de coordenadas; Dados temporais do movimento.

17 Sistema de coordenadas *Independente da análise em cinemática, é necessário definir um sistema referencial a partir do qual o movimento ocorre; *O sistema de coordenadas cartesianas é o mais comum em biomecânica; *A posição de um objeto/segmento no espaço é definido por um sistema de coordenadas reportadas através dos eixos x, y e z.

18 Análise bidimensional (2D) Pode ser utilizada em casos onde os movimentos predominantes ocorrem em um plano de movimento; Ex: Salto vertical, levantamento de uma carga.

19 Análise tridimensional (3D) Análise realizada em 3 eixos (x,y,z), analisando todos os planos do movimento;

20 Análise tridimensional (3D) Análise realizada em 3 eixos (x,y,z), analisando todos os planos do movimento;

21 Tipos de análise 2D 3D

22 Análise bidimensional (2D) Análise realizada em 2 eixos (x,y)

23 Análise tridimensional (3D) Análise realizada em 3 eixos (x,y e z)

24 Sistema de coordenadas Objetiva estabelecer uma correlação dos planos (x e y) com uma imagem. A trajetória que o segmento descreve no sistema de coordenadas é calculada em relação a referência definida no processo de calibração.

25 Calibração

26 Calibração

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28 Exemplos de experimentos

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30 Cinemática (Moderna) A captação e digitalização de imagens são feitas utilizando um sistema composto de câmeras de vídeo, um software específico e um computador

31 Cinemática (Simples) De uma maneira geral, um filme é constituído por uma seqüência de fotografias exibidas com uma certa freqüência... Desta forma a posição de um ponto ou segmento pode ser determinada pela a diferença de posição em relação a um segundo quadro representa o deslocamento do ponto/segmento no espaço.

32 Análise pelas Coordenadas

33 Ciclo da Marcha

34 Analisando... Um outro fator importante é a velocidade com que certos fenômenos ocorrem... A velocidade pode ser obtida pela primeira derivada da posição do ponto ou segmento.

35 Na fotografia é muito difícil determinar o intervalo de tempo entre as tomadas de imagem.... porém o filme é formado por quadros (fotos) obtidas em intervalos constantes - determinados pela freqüência da câmera

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37 Como analisar... A velocidade calculada através de pontos específicos do movimento (ex. contatos sucessivos do calcâneo) revelam a velocidade média do movimento. A velocidade instantânea pode ser calculada da mesma forma, porém os pontos adjacentes devem ser utilizados.

38 Análise tridimensional (3D) Para se realizar uma reconstrução em três dimensões, são necessárias duas ou mais imagens. Utiliza software, programas de computador específicos para análise de diferentes padrões de movimento

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