biomecanica ciclismo

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PONTIFCIA UNIVERSIDADE CATLICA DO RIO GRANDE DO SUL FACULDADE DE EDUCAO FSICA E CINCIAS DO DESPORTO

IURI CORDEIRO SCHROEDER

BIOMECNICA DO CICLISMO

Porto Alegre 2005

IURI CORDEIRO SCHROEDER

BIOMECNICA DO CICLISMO

Trabalho de Concluso de Curso, como requisito parcial obteno do grau de Licenciado Pleno, pela Faculdade de Educao Fsica e Cincias do Desporto da Pontifcia Universidade Catlica do Rio Grande do Sul. Orientador: Prof. Me. Jonas Lrio Gurgel

Porto Alegre 2005

(Folha de aprovao)

AGRADECIMENTOS

Aos meus Pais e aos meus Irmos.

A minha Namorada.

Ao Prof. Me. Jonas Lrio Gurgel pela oportunidade, ajuda e por todo conhecimento ensinado.

A Prof. Esp. Flvia Porto pela oportunidade, ajuda e por todo conhecimento ensinado.

A Prof. Dr. Thais Russomano pela oportunidade.

A Todos os colegas do Ncleo de Pesquisa em Biomecnica Aeroespacial pela ajuda.

A todos os colegas do Laboratrio de Microgravidade pela ajuda.

Ao colega do Laboratrio de Microgravidade Rodrigo Cambraia pela imensa ajuda.

Aos Colegas Fabiano Gonalves e Hellen Hertz pela ajuda e pelo companheirismo.

RESUMO

O presente estudo tem como objetivo verificar se h um nmero significativo de estudos relacionados biomecnica do ciclismo na produo nacional. Como universo de anlise foram escolhidos os anais do Congresso Brasileiro de Biomecnica (CBB) assim como todas as edies das Revistas Brasileiras de Biomecnica (RBB), pois estes representam a produo nacional dos ltimos 12 anos relacionada biomecnica. Foram analisados 1042 artigos; posteriormente, foi utilizada a tcnica de Scanning (GOODMAN, 1976 apud KLEIMAN, 1989) para que assim fosse feita uma seleo dos artigos teis ao desenvolvimento deste estudo. Em um segundo momento, o contedo dos artigos selecionados foi submetido a uma anlise de contedo. Foram analisados 31 artigos, dividindo assim o trabalho em 4 estudos. Foram analisadas as seguintes temticas relacionadas ao ciclismo: EMEC, instrumentao e construo de equipamentos, anlise do padro de ativao muscular e variveis cinemticas. A partir da analise de contedo, foi possvel verificar que as pesquisas relacionadas biomecnica no Brasil ainda so muito escassas. O fato de o Brasil ser um pas que possui um enorme nmero de ciclistas, mas em contra partida possui uma baixa produo cientifica relacionada ao ciclismo, mostra que no h uma aproximao entre o meio acadmico e os praticantes e atletas de ciclismo. Outro fato a se considerar o fato de existirem poucos instrumentos que proporcionem a investigao da eficincia mecnica no ciclismo, acarretando assim uma grande dificuldade para o nmero de pesquisas relacionadas a anlise da biomecnica do ciclismo cresam significativamente.

Palavras-Chave: Ciclismo. Biomecnica

ABSTRACT

The present study intends to verify if exists a relevant number of researches related with the biomechanics of cycling in a national scope. As an universe of analysis, was chosen the annals of Brazilian Congress of Biomechanics (CBB) as well many others editions of Brazilian Journal of Biomechanics (RBB) from the last 12 years, related to the biomechanics of cycling. At all, 1042 articles were analyzed. Subsequently, the Scanning technique (GOODMAN, 1976 apud KLEIMAN, 1989) was used as a method to select the articles which could be useful to the development of this study. The content of those articles were submitted to a minucious analysis. After the examination of 31 articles, the work was divided in 4 parts. The thematics analyzed related to cycling were: mechanic efficiency, instrumentation and construction of equipment, analysis of the muscular activation model and kinematics variations. Based in the content analysis, was possible verify that Brazilian researches related to biomechanics still are very poor. Brazil is a country which has many cyclists, in other hand has a few publications, showing that there is not a close relation between the academic circle and professional or amateur athletes. Another fact to consider is that there are a few instruments and machines which may provide a complete research, resulting in a great difficulty for the growth of works and their quality.

Key-words: Biomechanics. Cycling.

LISTA DE EQUAES

Equao 1 - Frmula para clculo de torque (DAVIS; HULL, 1981) .........................40 Equao 2 - Frmula para clculo de torque articular produzido durante a pedalada ..................................................................................................................................41 Equao 3 - Frmula para clculo da potncia mdia da pedalada..........................41 Equao 4 Frmula para clculo da eficincia mecnica da pedalada ..................41 Equao 5 Frmula para clculo do trabalho mecnico.........................................42 Equao 6 Frmula para o clculo do trabalho final gerado pelo pedal na pedalada ..................................................................................................................................42 Equao 7 Frmula para o clculo de fora efetiva gerada no pedal durante a pedalada ...................................................................................................................42 Equao 8 Impulso de fora resultante ..................................................................43 Equao 9 Impulso de fora efetiva .......................................................................43 Equao 10 Impulso efetivo ....................................................................................44

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Componentes de uma bicicleta ................................................................17 Figura 2 Desenho esquemtico dos eixos do pedal...............................................18 Figura 3 Instantes, em graus, do ciclo da pedalada ...............................................32 Figura 4 Quatro quadrantes, fase de propulso e fase de recuperao do ciclo da pedalada ...................................................................................................................33 Figura 5 Eixos do pedal. Adaptado de Hull e Davis (1981) ....................................39 Figura 6 Comportamento das foras e dos momentos aplicados ao pedal nos trs eixos (HULL; DAVIS, 1981).......................................................................................40 Figura 7 - Foras aplicadas no pedal e no p-de-vela durante a pedalada. Adaptada de Burke (1996).........................................................................................................44 Figura 8 Orientao das foras ao longo do ciclo da pedalada..............................47

LISTA DE GRFICOS

Grfico 1 - Curva de fora efetiva de referncia (NABINGER, 1997)........................43 Grfico 2 Percentual de artigos relacionados a biomecnica do ciclismo em

relao ao total de artigos publicados na RBB..........................................................53 Grfico 3 Total de estudos relacionados biomecnica do ciclismo versus total de artigos publicados nos anais dos CBBs ....................................................................54 Grfico 4 Nmeros de artigos relacionados a biomecnica do ciclismo versus o nmero de artigos relacionados a outras temticas ..................................................55 Grfico 5 Percentual de artigos relacionados EMEC versus o total de artigos relacionados a biomecnica nos anais do X CBB .....................................................56 Grfico 6 - Percentual de artigos relacionados EMEC versus o total de artigos relacionados a biomecnica nos anais do XI CBB ....................................................56 Grfico 7 Percentual de artigos relacionados a biomecnica do ciclismo versus o percentual de artigos relacionados a anlise eletromiogrfica no ciclismo nos anais do X CBB...................................................................................................................64 Grfico 8 - Percentual de artigos relacionados a biomecnica do ciclismo versus o percentual de artigos relacionados a anlise eletromiogrfica no ciclismo nos anais do XI CBB..................................................................................................................64 Grfico 9 Percentual de artigos relacionados a construo e instrumentao relacionados a biomecnica do ciclismo versus o percentual de artigos relacionados ao ciclismo.................................................................................................................73 Grfico 10 - Evoluo das publicaes de artigos sobre a construo e instrumentao de materiais relacionados ao ciclismo .............................................74

Grfico 11 Percentual de publicaes sobre a construo e instrumentao relacionados ao ciclismo publicados nos anais dos CBBs ........................................74 Grfico 12 Percentual de artigos relacionados biomecnica do ciclismo versus o total de artigos publicados sobre as variveis cinemticas .......................................80

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Temticas relacionadas ao ciclismo publicados nas RBBs.....................53 Tabela 2 Temticas relacionadas ao ciclismo publicadas nos anais dos CBBs.....54 Tabela 3 Sistemas de referncias utilizados nos artigos analisados......................57 Tabela 4 Algoritmos para clculo de EMEC ...........................................................57 Tabela 5 - Nmero de artigos analisados e o protocolo de colocao de eletrodos utilizados ...................................................................................................................65 Tabela 6 Musculaturas analisadas .........................................................................65 Tabela 7 Membro inferior analisado ................................................................