1. O documento discute conceitos de cinética linear, incluindo forças, leis de Newton e tipos de força que atuam no corpo humano. 2. As forças são classificadas em forças de contato e não contato, como forças gravitacionais, musculares, de atrito e resistência dos fluidos. 3. As leis de Newton sobre força e movimento são explicadas, assim como métodos para medir forças como plataformas de força.

1. Felipe P Carpes [email_address] www.ufsm.br/gepec/biomec Cinética Linear

2. Forças associadas ao movimento CINÉTICA

3. Objetivos da aula Definir força e discutir as suas características Compor e resolver forças com base no cálculo vetorial Diferenciar força de contato e força de não contato Definir as leis de Newton Discutir os seis tipos de força e contato e como elas afetam o movimento humano Discutir as relações entre força, pressão, trabalho, energia e potência

4. Massa Inércia Força peso

5. Força Qualquer interação, de impulso ou tração, entre dois objetos, que faça com que um objeto acelere positiva ou negativamente É grandeza vetorial, logo direção sentido magnitude ponto de aplicação linha de ação ângulo de aplicação

6. Ponto de aplicação Linha de aplicação “ linha reta de comprimento infinito na direção na qual a força está agindo” A força irá produzir a mesma aceleração sobre o corpo se agir em qualquer parte ao longo da sua linha de aplicação

7. Características de uma força

9. Trabalhando com várias forças agindo sobre um sistema

10. Resolução e composição de forças

11. Leis do movimento 1ª Lei Lei na inércia – vídeo 1

12. 1ª Lei Lei na inércia Um corpo em repouso, tende a permanecer em repouso a menos que seja compelido a mudar seu estado pela ação de uma força externa

14. Leis do movimento 2ª Lei Lei da aceleração

15. A mudança de movimento é proporcional à força impressa e é feita na direção da linha reta em que a força é impressa Por que uma pedra e uma pena em queda livre atingem o solo ao mesmo tempo? Clique para a resposta 2ª Lei Lei da aceleração F = m·a

16. Maior força aplicada, maior aceleração Maior massa, menor aceleração para mesma força Por que uma pedra e uma pena em queda livre atingem o solo ao mesmo tempo? Pena com massa = m Pedra com massa = 5m F = m.a a = F : m a pena = F : m a pedra = 5F : 5m  a pedra = 5F : 5m  a pedra = F : m 2ª Lei Lei da aceleração F = m·a

17. A partir da definição da 2ª lei do movimento, chegamos ao conceito de momento linear Vídeo 2 A variação do momento é proporcional à força impressa, e tem a direção da força

18. Leis do movimento 3ª Lei Lei da ação e reação

19. Leis do movimento 3ª Lei Lei da ação e reação A cada ação corresponde uma reação igual e oposta A ação mútua de dois corpos, um sobre o outro, é sempre igual e dirigida a partes contrárias

21. As forças que atuam no corpo humano são classificadas por Winter (1990) como: - Forças gravitacionais : forças que atuam no corpo humano, atraindo-o com uma magnitude de massa corporal combinada a aceleração da gravidade, como por exemplo, a força peso - Forças musculares e de ligamentos : forças geradas por contrações musculares e impostas às articulações e ligamentos Tipos de força

22. Tipos de força Forças de não contato Forças de contato

23. Tipos de força Forças de não contato Lei da gravitação dos corpos G = 6.67.10 -11 N.m 2 /kg 2

24. Tipos de força Forças de contato Força de reação do solo (FRS)

26. Lee & Hidler 2008 Smith et al 2004

28. 1, taxa de aceitação de peso ; 2, primeiro pico de força ; 3, força no médio apoio ; 4, segundo pico de força ; 5, impulso I = F média · Δ t

30. Tipos de força Forças de contato Força de atrito

31. Forças de contato Força de atrito

33. Princípios do atrito: 1) O atrito age paralelamente às superfícies em contato e na direção oposta à da força que produz ou tende a produzir movimento. 2) O atrito depende da natureza dos materiais em contato e do seu grau de polimento. 3) O atrito cinético é menor que o atrito estático. 4) O atrito cinético é praticamente independente da velocidade. 5) O atrito independe, praticamente, da área de contato. 6) O atrito é diretamente proporcional à força de uma superfície contra a outra. 7) A força de atrito independe da área e da superfície dos objetos. Forças de contato Força de atrito

34. Quanto MAIOR a interação MAIOR o valor de 

35. Desempenho Tração Lesão Desempenho medido Risco de lesão sem contato ?

36. Tipos de força Forças de contato Resistência dos fluidos

39. Tipos de força Forças de contato Força de inércia Distribuição de massa e sua influência na força inercial durante o andar Aceleração e desaceleração de segmentos

40. Tipos de força Forças de contato Força muscular

42. Tipos de força Forças de contato Força elástica Exemplos: Trampolim Componentes passivos do músculo esquelético Tendões e ligamentos

43. Aplicações especiais de força A força é medida por meio da análise de tensões.

45. Plataforma de Forças de Cunningham e Brown, 1952 Fz, Fx, Fy Mz Medidas de força de reação do solo

46. Pressão

48. Vídeo exemplo pressão no selim

49. Vídeos Aula 6 – handgrip pressure Aula 6 – pressão plantar 1 Aula 6 – pressão plantar 2

63. Referências HALL SJ. Biomecânica básica . 4ª edição, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2009 HAMILL J; KNUTZEN KM. Bases biomecânicas do movimento humano . 2ª edição, Manole, 2008 ENOKA RM. Bases neuromecânicas da cinesiologia. 2ª edição, São Paulo: Manole, 2000 WINTER DA. Biomechanics and motor control of human movement. Wiley: NY, 1990 LESS SJ; HIDLER. Biomechanics of overground vs treadmill walking in healthy individuals. Journal of Applied Physiology 104:747-755, 2008 SMITH N et al. Ground reaction force measurement when running in soccer boots and soccer training shoes in a natural turf surface. Sports Engineering 7:159-167, 2004 CARPES FP et al. Effects of workload on seat pressure while cycling with two different saddles. Journal of Sexual Medicine 6:2728-2735, 2009 CARPES FP et al. Bicycle saddle pressure: effects of trunk position and saddle design on healthy subjects. Urologia Internationalis 82:8-11. 2009