.FL COMPLEMENTOS DE MECÂNICA. Mecânica. Recuperação de doentes com dificuldades motoras. Desempenho de atletas

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1 COMPLEMENTOS DE MECÂNICA Recuperação e oentes com fculaes motoras Mecânca Desempenho e atletas Construção e prótese e outros spostvos CORPOS EM EQUILÍBRIO A prmera conção e equlíbro e um corpo correspone à Prmera Le e Newton e escreve-se através a expressão vectoral: 0 F A seguna conção epene não apenas as forças que estão aplcaas, mas também o ponto e aplcação as mesmas. Se pensarmos num corpo em que as úncas forças presentes são o seu peso e a força normal ao plano one este se encontra. Verfca-se que, para que o corpo se mantenha em repouso, é necessáro que a vertcal que passa sobre o seu centro e massa se encontre sobre a sua base e sustentação. Ou seja, enquanto que na stuação c) o corpo movmentar-se-á, nas stuações a) e b) os corpos manter-se-ão em repouso. A graneza que permte estabelecer a seguna conção e equlíbro num corpo rígo é o momento a força. Que é também uma graneza vectoral, cujo móulo é ao por:.fl one: F é o valor a força, é a stânca o ponto e aplcação a força ao ponto e rotação e é o ângulo formao pela força e pelo vector que lga o ponto e aplcação a mesma ao ponto e rotação.

2 Relação entre os momentos as forças aplcaas a um corpo e o sento o seu movmento e rotação. Assm, para que haja equlíbro é necessáro cumprr-se também a seguna conção e equlíbro: 0 L EQUILÍBRIO DO CORPO HUMANO Exemplos e corpos em equlíbro: O MECANISMO DAS ALAVANCAS Uma alavanca é uma máquna smples formaa por uma barra ríga que poe roar em torno e um ponto fxo, ao qual se chama fulcro. As alavancas poem ser classfcaas em três classes:

3 Aplcano a seguna conção e equlíbro a uma alavanca verfca-se que: F P Se efnrmos como amplfcação mecânca a razão entre a ampltue o peso e a força efectuaa, F, obtém-se: m P F Aplcano a equação anteror às alavancas a classe 3 (aquela às quas o nosso braço pertence), verfcamos que a amplfcação mecânca é menor que!!! Então porque utlzará o nosso corpo esta classe e alavancas? Para responer a esta questão, atente-se na segunte fgura (a letra v representa velocae e a letra L representa stânca): e conclua-se que: A título e exemplo, estue-se o caso o braço, aplcano este formalsmo. v v 3 3

4 Verfcar-se-á que a força necessára para çar um corpo cujo peso é P é aproxmaamente 0P. ELASTICIDADE E COMPRESSÃO Ir-se-á estuar a eformação e corpos sob a acção e forças e stensão e e compressão. A eformação e um corpo é efna através a razão: one: l é o seu comprmento e Δl a varação esse comprmento. l l O comportamento típco e um corpo sujeto a este tpo e forças poe ser escrto através e um gráfco a tensão que lhe está aplcaa em função a eformação a que fca sujeto: metal úctl teco ósseo 4 4

5 Na regão elástca, o materal poe ser caracterzao através o seu Móulo e Young: Y P Uma scussão nteressante é aquela que erva a análse o Móulo e Young o teco ósseo e as suas componentes em separao: Móulo e Young (0 0 N m - ) Compressão osso compacto.0 componente mneral 0.64 componente proteca <0.00 Dstensão osso compacto.4 componente mneral.66 componente proteca 0.0 Osso compacto tensão Componente mneral Componente proteca eformação Quanto aos tecos moles, formaos maortaramente por moléculas que se cruzam e que manfestam uma grane elastcae (por este motvo, estes tecos são, mutas vezes, enomnaos elastómeros), apresentam Móulos e Young na orem e 0 5 a 0 6 N m -. FORÇAS IMPULSIVAS E RUPTURA DOS TECIDOS O comportamento os tecos face às forças que lhe estão aplcaas epene, não apenas a ntensae a força, como também o ntervalo e tempo urante o qual ela lhe está aplcaa. As forças mpulsvas são caracterzaas por serem forças muto ntensas, mas e curta uração. O valor méo e uma força mpulsva relacona-se com a varação a quantae e movmento e um corpo através o teorema o mpulso: I p F me t mv f mv F me mv f mv t 5 5

6 Com base nesta expressão, porque será que os efetos causaos por uma quea num solo mole são muto ferentes aqueles que ocorrem quano a quea é sobre um solo uro? Qual é a altura máxma a que um nvíuo se poe atrar sem que haja fractura as pernas? (Consere que a quea é feta no cmento - Δt = 0 - s; que a pressão máxma permta pelos ossos é P = 0 8 N m - ; que a área os calcanhares é A = cm e que a massa o nvíuo é m = 70 kg). (Resposta: aproxmaamente 4 cm). (Sugestão: O que acontecerá se o chão for menos uro? Pense que, nesse caso, o tempo e colsão poerá ser cerca e oto vezes superor ) 6 6