Biomecánica del Movimiento (2º) Facultad de Ciencias del Deporte. Universidad de Castilla la Mancha. TEMA 3: MAGNITUDES

Transcripción

1 Biomecánica del Movimiento (2º) 39 TEMA 3: MAGNITUDES 1- Definición de magnitudes. Qué se puede medir? Patrón de medida. Ecuación de dimensiones. 2- Magnitudes fundamentales y derivadas. 3- Magnitudes escalares y vectoriales. 4- Sistemas de unidades. Sistemas internacional, cegesimal, técnico e inglés. Conversión de unidades. 5- El Sistema Internacional de unidades. Convenios sobre abreviaciones y sobre su uso. 6- Operaciones con vectores. Entre vectores. Con una magnitud escalar. 7- Composición de vectores. Lineales, paralelos, concurrentes y generales. 8- Momento de una fuerza. Definición. Brazo de un momento. Su cálculo. Diferentes aplicaciones BIBLIOGRAFÍA Aguado, X. (1993): Eficacia y técnica deportiva: análisis del movimiento humano. INDE. Barcelona. Cromer, A.H. (1985): Física para las ciencias de la vida. Reverté. Barcelona. GEIGY,S.A. (1965): Tablas científicas. Documenta GEIGY. Basilea. Pallás, R. (1996): Los símbolos de las unidades de medida. ACTA, nº 3, Madrid. Tipler, P.A. (1989): Física. Reverté. Barcelona.

2 40 Biomecánica del Movimiento (2º) 1- DEFINICIÓN DE MAGNITUDES - Todo aquello que se puede medir - Varía con el grado de desarrollo de la tecnología - Ejemplos: PATRÓN DE MEDIDA: -Una escala o modelo, previamente definido y aceptado en un determinado ámbito. MEDIR: - Decir cuántas veces se encuentra incluido el patrón de medida. ECUACIÓN DE DIMENSIONES: - Muestra las equivalencia entre unas y otras magnitudes. Habitualmente relacionan a magnitudes derivadas con magnitudes fundamentales que la definen.

3 Biomecánica del Movimiento (2º) MAGNITUDES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS MAGNITUDES FUNDAMENTALES: - Tienen patrón propio de medida. Se miden de forma directa y no a partir de la combinación de otras magnitudes. - En mecánica: ESPACIO, MASA y TIEMPO (cgs, Internacional y Técnico) MAGNITUDES DERIVADAS: - No tienen patrón propio. - La medida se obtiene de combinar magnitudes fundamentales (pe: la velocidad). 3-MAGNITUDES ESCALARES Y VECTORIALES MAGNITUDES ESCALARES: - Se definen simplemente por un número (pe: número de abdominales, número de flexiones en la barra, volumen de entrenamiento realizado,..) MAGNITUDES VECTORIALES: - Se definen por : un número (módulo, un punto de aplicación, una dirección y un sentido). (pe: fuerza de reacción aplicada en la batida de un salto, recorrido de una marathon,..) 4- SISTEMAS DE UNIDADES - Convenios, universalmente aceptados, que dicen cómo agrupar determinados patrones de medida de las magnitudes fundamentales en la medida de magnitudes derivadas. CONVERSIÓN DE UNIDADES: - Relación entre unidades pertenecientes a diferentes sistemas de unidades.

4 42 Biomecánica del Movimiento (2º) MAGNITUD ABREVIACION ECUACION CGS MKS (SI) TECNICO INGLES Espacio (distancia) d cm m m ft Ángulo º o rad º o rad º o rad º o rad Masa m g kg UTM slug Tiempo t s s s s Velocidad lineal v d / t cm / s m / s m / s ft / s Velocidad angular ω ángulo / t º / s º / s º / s º / s Aceleración lineal a v / t cm / s 2 m / s 2 m / s 2 ft / s 2 Aceleración angular α ω / t º / s 2 º / s 2 º / s 2 º / s 2 Fuerza F m x a dyn N kp lb Momento de una fuerza M F F x d dyn x cm N x m kp x m lb x ft Superficie S d x d cm 2 m 2 m 2 ft 2 Volumen V d x d x d cm 3 m 3 m 3 ft 3 Presión p F / S dyn / cm 2 N / m 2 kp / m 2 lb / ft 2 Densidad D m / V dyn / cm 3 kg / m 3 kp / m 3 lb / ft 3 Cantidad de movimiento lineal H L m x v g x cm / s kg x m / s UTM x m / s slug x ft / s Cantidad de movimiento angular H A m x r 2 x ω g x cm 2 x º / s kg x m 2 x º / s UTM x m 2 x º / s slug x ft 2 x º / s Impulso mecánico Im F x t dyn x s N x s kp x s lb x s Trabajo W F x d erg J kpm BTU Potencia P W / t erg / s W kpm / s BTU / s Letras griegas: ω= Omega α= Alfa. PESO Una persona que pesa 70 Kg MASA Tiene una masa de.... SI 700 N 70 Kg Técnico 70 Kp 7 UTM Se han redondeado las conversiones dividiendo o multiplicando por 10 en vez de En negrita se han puesto las cantidades exactas y en letra normal las que serían fruto del redondeo. El peso es una fuerza que se obtiene de la aceleración de la gravedad (9.81 m/s 2 ) sobre nuestra masa.

5 Biomecánica del Movimiento (2º) 43 - Símbolos: - los establecidos 5- EL SISTEMA INTERNACIONAL (SI) - no cambian en plural - no van seguidos de punto salvo al final de una frase o párrafo. - en el texto solo se utilizan cuando van junto a un número, en caso contrario se escribe la palabra entera. Tampoco se usa la palabra entera tras un número. - No mezclar la utilización de símbolos y nombres. - El producto se indica con un punto!, no juntar los símbolos. - La división se indica con una barra / o elevando a una potencia.

6 44 Biomecánica del Movimiento (2º) 6- OPERACIONES CON VECTORES ENTRE VECTORES Suma o composición, restar, multiplicar,.. CON UNA ESCALAR Multiplicar, derivar, dividir,.. 7- COMPOSICIÓN DE VECTORES LINEALES Mismo sentido Sentido contrario Mismo modulo Mismo sentido Diferente módulo PARALELOS Sentido contrario Mismo módulo par de fuerzas Diferente módulo 2D α= 90º CONCURRENTES α> 90º α< 90º 3D GENERALES CONCURRENTES GENERALES

7 Biomecánica del Movimiento (2º) MOMENTO DE UNA FUERZA * Tendencia a girar cuando se aplica una fuerza a cierta distancia del eje de giro. * Esta distancia se mide siempre en dirección perpendicular a la que tiene el cuerpo de la fuerza y se le denomina BRAZO DE LA FUERZA. * M = F! b Por lo tanto en el SI se mide en N! m. * Al aplicar este concepto al estudio de la postura: - El eje de giro son centros articulares. - Las fuerzas corresponden al peso de segmentos corporales y cargas externas. - El lugar de aplicación de las fuerzas son CG del (los) segmento(s) o la carga. - Se puede extraer un principio de economía de esfuerzo basado en una verticalidad de las fuerzas sobre los centros articulares. M 1 <M 2

8 46 Biomecánica del Movimiento (2º) MANIPULACIÓN M A <M B <M 3 TRANSPORTE DE CARGAS M B <M A <M 3

9 Biomecánica del Movimiento (2º) 47 RECOGIDA DE CARGAS M B <M A BARRER M C <M B

10 48 Biomecánica del Movimiento (2º) ABDOMINALES M 1 <M 2 <M 3 BIPEDESTACIÓN

11 Biomecánica del Movimiento (2º) 49 ACAMPANADO DE LAS ZAPATILLAS EN UN CORTE FRONTAL FLEXIONES DE BRAZOS EN EL SUELO

12 50 Biomecánica del Movimiento (2º) FLEXIONES DE CADERA