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Biomecânica - Aula 8 cinematica angular ef
O documento discute cinemática angular, incluindo medição de ângulos, unidades de medida, tipos de ângulos, e relações entre movimento linear e angular. Também apresenta aplicações da cinemática angular no estudo do movimento humano, como na análise da marcha, ciclismo e outros esportes.
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- 1. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa FelipeP Carpes felipecarpes@unipampa.edu.br CINEMÁTICA ANGULAR
- 2. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Objetivosda aula Compreender a determinação de ângulos absolutos e relativos Discutir as convenções para cálculo de ângulos articulares na avaliação do movimento humano Discutir a relação entre movimento linear e angular em movimentos que envolvam rotações Discutir estudos selecionados que tem usados na abordagem da cinemática angular do movimento humano Resolver problemas quantitativos que empregam cinemática angular
- 3. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Unidadesde medida Grau (º) – uma rotação completa corresponde a 360º Revolução – uma revolução corresponde a um giro de 360º (útil na avaliação qualitativa) Radiano (rad) – um radiano é definido como a medida de um ângulo no centro de um círculo descrito por um arco igual ao comprimento do raio do círculo 1 rad = 57,3º 360º = 2 π rad
- 4. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Unidadesde medida angular 90 graus radianos revolução π 2 1 4 180 graus radianos revolução π 1 2 270 graus radianos revolução 3π 2 3 4 360 graus radianos 1 revolução 2π
- 5. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Medidados ângulos Rev Bras Med Esporte v.14 n.2. 2008 Um ângulo é composto por duas linhas que interseccionam um ponto chamado vértice Plano cartesiano No corpo humano, ângulos podem ser determinados entre os segmentos Vértice estando no centro da articulação
- 6. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa ouem uma posição relativa, virtual
- 7. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Comojá dito em aula anterior... No corpo humano, o centro de rotação da articulação pode mudar de posição durante o movimento Implicações sobre o cálculo de torques articulares T = F . d
- 8. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Instrumentaçãopara cinemática angular
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- 10. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Tiposde ângulos Ângulo relativo - define o ângulo entre o eixo longitudinal de dois segmentos ex. ângulo do cotovelo - não descreve a posição de um segmento no espaço - mais utilizados em avaliações clínicas Ângulo absoluto - define o ângulo de inclinação de um segmento do corpo - descreve a orientação no espaço - mais utilizados em avaliações biomecânicas
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- 12. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Comojá dito em outra ocasião... O plano de movimento pode ser posicionado livremente no espaço...
- 13. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa ...desde que orientado corretamente, permitindo a medida desejada e satisfazendo convenções internacionais, que facilitam a comparação com outros estudos.
- 14. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa y x Quadril(1,14; 0,80) Determinação de um ângulo absoluto Θ coxa Θ perna Joelho (1,22; 0,51) Tornozelo (1,09; 0,09) ο ο 8,72 8,7223,3arctan 23,3tan 13,0 42,0 tan 09,122,1 09,051,0 tan tan tan =Θ = =Θ =Θ − − =Θ − − =Θ − − =Θ perna perna perna perna tornozelojoelho tornozelojoelho perna distalproximal distalproximal perna xx yy xx yy
- 15. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Determinaçãode um ângulo relativo y x Quadril (1,14; 0,80) Joelho (1,22; 0,51) Tornozelo (1,09; 0,09) determina-se usando a lei dos co-senos ( ) ( )22 tqtq yyxxa −+−= a b c ( ) ( )22 09,080,009,114,1 −+−=a 5041,00025,0 +=a 71,0=a θcos2222 ⋅⋅⋅−+= cbcba b = ? c = ?
- 16. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Representaçãode vetores de movimento angular Polaridade do movimento angular: regra da mão direita No plano sagital, todos os segmentos que se movem em sentido anti-horário a partir da horizontal direita tem polaridade positiva; e todos s segmentos rodando em sentido horário tem polaridade negativa. +-
- 17. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Movimentoangular Deslocamento angular Δθ = θfinal – θinicial Rotação anti-horária positiva Rotação horária negativa +-
- 18. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Movimentoangular Velocidade angular ω = Δθ : Δt Unidade graus/s rad/s A direção da inclinação em um perfil ângulo-tempo determina se a velocidade angular é positiva ou negativa, e o declive da inclinação indica a frequência de mudança na posição angular.
- 19. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Movimentoangular Aceleração angular α = Δ ω : Δt Unidade graus/s2 rad/s2 O sinal ou polaridade da aceleração angular não indica a direção de rotação. Uma aceleração angular positiva pode significar um aumento na velocidade angular na direção positiva ou uma diminuição na velocidade angular na direção negativa.
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- 21. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Ângulode flexão e extensão do joelho Ângulo Caminhada Corrida Sprint
- 22. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Relaçãoentre movimento linear e angular Quanto maior o raio entre um ponto do corpo em rotação e o eixo de rotação, maior é a distância percorrida pelo ponto durante o movimento angular. 1 1 2 2 r1 r2 s2 s1 φr S rad =Θ radrS Θ⋅=
- 23. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Relaçãoentre velocidade e aceleração linear e angular Velocidade de um ponto em rotação Aceleração de um ponto em rotação Tangencial (a) e Centrípeta (ac) Aceleração resultante ? t at ac
- 24. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Relaçãoentre velocidade e aceleração linear e angular Velocidade de um ponto em rotação Aceleração de um ponto em rotação Tangencial (a) e Centrípeta (ac) Aceleração resultante ? t ( ) ( )22 ct aaa += at ac
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- 26. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Alémda aceleração angular e velocidade linear, o ângulo de lançamento também vai determinar o sucesso no desempenho do martelo.
- 27. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Aplicaçõesda cinemática angular no movimento humano
- 28. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Colunalombar Musculatura paravertebral e complexo lombar
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- 30. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Paredeabdominal Inclinação anterior Inclinação posterior Flexores do quadrilExtensores do quadril Músculos da lombar Muscoline & Cipriani, J BodWk Mov Ther, 2004
- 31. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa McGill,Exerc Sports Sci Rev, 2001Reeves et al, Clin Biomec, 2007
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- 33. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa S1– 8% mc S2 – 12% mc S3 – 16% mc -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 0 20 40 60 80 100 Angle(º) % of cycle S1 S2 S3 Without Ângulo de inclinação do tronco
- 34. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa S1– 8% mc S2 – 12% mc S3 – 16% mc Ângulo do joelho 0 10 20 30 40 50 60 70 0 20 40 60 80 100 Angle(º) % of cycle S1 S2 S3 Without
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- 38. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Afadiga afetou somente ângulos do tornozelo Mudanças na ADM Alteração na excursão muscular Possíveis efeitos na força Técnica Desempenho
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- 40. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Ouso do sistema não-circular sugere melhoras no gesto técnico que serão verificadas em relação produção de força e eficiência neuromuscular.
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- 42. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Mudançasna rotação da tíbia. Menor amplitude de movimento relacionada à menor carga sobre o joelho (?) Mudanças no padrão de dorsiflexão do tornozelo. Efeitos sobre a técnica de pedalada (?)
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- 45. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Posiçãonormal do tornozelo
- 46. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Posiçãodo tornozelo em pronação
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- 48. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Ângulode pronação normal Ângulo de pronação excessivo
- 49. Biomecânica - http://sites.google.com/site/biomecunipampa Referências HALLSJ. 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 VIEL E. A marcha humana, corrida e o salto. São Paulo: Manole, 2001 LERENA MAM et al. Análise da oscilação lumbo-pélvica durante a marcha em esteira ergométrica. Motriz, v.12 n.1, p.23-32, 2006 BINI RR et al. Fatigue effects of the coordinative pattern during cycling... Journal of Electromyography and Kinesiology, in press 2009 TSAI NT et al. Effects of muscle fatigue on 3-dimensional scapular kinematics. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, v.84, p.1000-1005, 2003 CARPES FP et al. Effects of a program for trunk strength and stability on pain, low back and pelvis kinematics, and body balance: a pilot study. Journal of Bodywork and Movement Therapies v.12, n.1, p.22-30, 2008 WIEST MJ et al. Efeito de um exercício extenuante sobre o padrão angular de pedalada: estudo preliminar. Revista Brasileira de Cineantropometria e Desempenho Humano, v.11, n.4, p.386- 391, 2009