Biomecânica Do Movimento Humano

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Biomecnica Do Movimento Humano

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  • Biomecnica do movimento humano

    Braslia, 2013

  • 2013 Fundao Vale.Todos os direitos reservados.

    Coordenao: Setor de Cincias Humanas e Sociais da Representao da UNESCO no BrasilRedao: Mrcio Vianna Prudncio, Clodoaldo Lopes do Carmo e Ronaldo DiasOrganizao: Luciana Marotto HomrichReviso tcnica: Leonardo Alexandre Peyr TartarugaReviso pedaggica: MD Consultoria Pedaggica, Educao e Desenvolvimento HumanoReviso editorial: Unidade de Publicaes da Representao da UNESCO no BrasilIlustrao: Rodrigo Vinhas FonsecaProjeto grfico: Crama Design EstratgicoDiagramao: Unidade de Comunicao Visual da Representao da UNESCO no Brasil

    Biomecnica do movimento humano. Braslia: FundaoVale, UNESCO, 2013.36 p. (Cadernos de referncia de esporte; 9).

    ISBN: 978-85-7652-163-1

    1. Educao fsica 2. Biomecnica 3. Esporte 4. Fisiologia humana 5. Expresso corporal 6. Brasil 7. Material didtico I. Fundao Vale II. UNESCO

    Esta publicao tem a cooperao da UNESCO no mbito do projeto 570BRZ3002, Formando Capacidades e Promovendoo Desenvolvimento Territorial Integrado, o qual tem o objetivo de contribuir para a melhoria da qualidade de vida dejovens e comunidades.

    Os autores so responsveis pela escolha e apresentao dos fatos contidos neste livro, bem como pelas opinies neleexpressas, que no so necessariamente as da UNESCO, nem comprometem a Organizao. As indicaes de nomes e aapresentao do material ao longo desta publicao no implicam a manifestao de qualquer opinio por parte daUNESCO a respeito da condio jurdica de qualquer pas, territrio, cidade, regio ou de suas autoridades, tampouco dadelimitao de suas fronteiras ou limites.

    Esclarecimento: a UNESCO mantm, no cerne de suas prioridades, a promoo da igualdade de gnero, em todas suas atividadese aes. Devido especificidade da lngua portuguesa, adotam-se, nesta publicao, os termos no gnero masculino, para fa-cilitar a leitura, considerando as inmeras menes ao longo do texto. Assim, embora alguns termos sejam grafados no mas-culino, eles referem-se igualmente ao gnero feminino.

    Fundao Vale Representao da UNESCO no BrasilAv. Graa Aranha, 26 16 andar Centro SAUS Qd. 5, Bl. H, Lote 6, 20030-900 Rio de Janeiro/RJ Brasil Ed. CNPq/IBICT/UNESCO, 9 andarTel.: (55 21) 3814-4477 70070-912 Braslia/DF BrasilSite: www.fundacaovale.org Tel.: (55 61) 2106-3500 Fax: (55 61) 3322-4261 Site: www.unesco.org/brasilia

    E-mail: grupoeditorial@unesco.org.brfacebook.com/unesconaredetwitter: @unescobrasil

    http://www.fundacaovale.orghttp://www.unesco.org/brasiliamailto:grupoeditorial@unesco.org.br

  • Biomecnica do movimento humano

    Cadernos de referncia de esporteVolume 9

  • Sumrio

    Prefcio ............................................................................................................................................... 7

    1. Introduo ...................................................................................................................................... 8

    2. Tipos de movimentos ................................................................................................................... 10

    3. Velocidade e acelerao .............................................................................................................. 133.1. Velocidade ....................................................................................................................................................... 133.2. Acelerao ....................................................................................................................................................... 15

    4. Leis de Newton .............................................................................................................................. 174.1. A primeira lei do movimento de Newton: lei da inrcia ................................................................. 174.2. A segunda lei do movimento de Newton: massa e acelerao ................................................... 184.3. A terceira lei do movimento de Newton: ao e reao ................................................................. 19

    5. Cinemtica da corrida .................................................................................................................. 21

    6. Biomecnica do nado ................................................................................................................... 256.1. Foras resistivas (arrasto) ........................................................................................................................... 266.1.1. Resistncia de arrasto ......................................................................................................................................................... 266.1.2. Resistncia de onda ............................................................................................................................................................. 296.1.3. Resistncia por frico ....................................................................................................................................................... 296.2. Foras propulsivas ........................................................................................................................................ 29

    7. Consideraes finais ..................................................................................................................... 33

    Bibliografia ......................................................................................................................................... 35

  • 7

    Biomecnica do movimento humano

    PrefcioO Programa de Esportes da Fundao Vale, intitulado Brasil Vale Ouro, busca promover o esporte como umfator de incluso social de crianas e adolescentes, incentivando a formao cidad, o desenvolvimentohumano e a disseminao de uma cultura esportiva nas comunidades. O reconhecimento do direito e agarantia do acesso da populao prtica esportiva fazem do Programa Brasil Vale Ouro uma oportunidade,muitas vezes mpar, de vivncia, de iniciao e de aprimoramento esportivo.

    com o objetivo de garantir a qualidade das atividades esportivas oferecidas que a Fundao Vale realiza aformao continuada dos profissionais envolvidos no Programa, de maneira que os educadores sintam-secada vez mais seguros para proporcionar experincias significativas ao desenvolvimento integral das crianase dos adolescentes. O objetivo deste material pedaggico consiste em orientar esses profissionais para aabordagem de temticas consideradas essenciais prtica do esporte. Nesse sentido, esta srie colaborapara a construo de padres conceituais, operacionais e metodolgicos que orientem a prtica pedaggicados profissionais do Programa, onde quer que se encontrem.

    Este caderno, intitulado Biomecnica do movimento humano, integra a Srie Esporte da Fundao Vale,composta por 12 publicaes que fundamentam a prtica pedaggica do Programa, assim como registrame sistematizam a experincia acumulada nos ltimos quatro anos, no documento da Proposta pedaggicado Brasil Vale Ouro.

    Composta de informaes e temas escolhidos para respaldar o Programa Brasil Vale Ouro, a Srie Esporte daFundao Vale foi elaborada no contexto do acordo de cooperao assinado entre a Fundao Vale e aOrganizao das Naes Unidas para a Educao, a Cincia e a Cultura (UNESCO) no Brasil. A srie contoucom a participao e o envolvimento de mais de 50 especialistas da rea do esporte, entre autores, revisorestcnicos e organizadores, o que enriqueceu o material, refletindo o conhecimento e a experincia vivenciadapor cada um e pelo conjunto das diferenas identificadas.

    Portanto, to rica quanto os conceitos apresentados neste caderno ser a capacidade dos profissionais,especialistas, formadores e supervisores do Programa, que atuam nos territrios, de recriar a dimensoproposta com base nas suas prprias realidades.

    Cabe destacar que a Fundao Vale no pretende esgotar o assunto pertinente a cada um dos cadernos,mas sim permitir aos leitores e curiosos que explorem e se aprofundem nas temticas abordadas, por meioda bibliografia apresentada, bem como por meio do processo de capacitao e de formao continuada,orientado pelas assessorias especializadas de esporte. Em complemento a esse processo, pretende-se permitira aplicao das competncias, dos contedos e dos conhecimentos abordados no mbito dos cadernos pormeio de superviso especializada, oferecida mensalmente.

    Ao apresentar esta coletnea, a Fundao Vale e a UNESCO esperam auxiliar e engajar os profissionais deesporte em uma proposta educativa que estimule a reflexo sobre a prtica esportiva e colabore para que asvivncias, independentemente da modalidade esportiva, favoream a qualidade de vida e o bem-estar social.

    Fundao Vale Representao da UNESCO no Brasil

  • 8

    Caderno de referncia de esporte

    1. Introduo A biomecnica est presente em todos os movimentos do ser humano: o

    comprimento da passada quando se caminha, a angulao dos movimentos ao se

    alongar; ou seja, vai desde o simples gesto de levar o garfo com comida boca, na

    hora do almoo, at a disputa de uma medalha olmpica no salto com vara. Com isso,

    a biomecnica visa, por meio dos conceitos da fsica clssica, a analisar e compreender

    os complexos movimentos do corpo humano.

    Como a biomecnica oferece diferentes formas de anlise para diferentes objetivos

    (esportes, medicina, engenharia, computao, entre outros), diferentes autores so ora

    divergentes, ora complementares, ao descrever seu foco de estudo. Hay (1976),

    Brggemann et al. (1991) e Amadio (1989, 1996), citados por Amadio (2000) e Okuno

    (2003), entre outros, indicam que a biomecnica a cincia responsvel pelas mais

    diversas formas de anlise do movimento humano.

    Sendo assim, Amadio e Serro (2007) afirmam que a biomecnica a cincia, derivada

    das cincias naturais, que se ocupa das anlises fsicas de sistemas biolgicos.

    Na biomecnica, por meio de suas diferentes metodologias de anlise (antropometria,

    cinemtica, dinamometria, simulao computacional, modelamento muscular e

    eletrofisiologia), o principal objetivo estudar os padres de movimentos esportivos,

    procurando otimizar o processo de aprendizado e os resultados, bem como diminuir

    os riscos de leses. Em complemento, Amadio e Serro (2007) indicam como objetos

    de estudo da biomecnica o esporte de alto nvel, o esporte escolar e as atividades

    de recreao, de forma a atuar na preveno e na reabilitao orientadas sade e s

    atividades do cotidiano e do trabalho das pessoas.

    Por meio da fundamentao terica, do conhecimento das capacidades e das

    habilidades do atleta, bem como da observao e da mensurao de diferentes

    variveis biomecnicas, profissionais conseguem diferenciar as caractersticas tcnicas

    de uma determinada modalidade, do estilo e da vivncia motora do atleta, realizando

    assim correes de possveis erros e adaptaes dessas tcnicas realidade de seus

    atletas, independentemente da categoria.

    Em contrapartida, a ausncia de fundamentao terica, o desconhecimento das

    caractersticas dos atletas e a falta de observao e de mensurao das variveis

    biomecnicas, podem levar o profissional a utilizar uma determinada tcnica esportiva

    empregada em nveis mais avanados que no e no poderia ser a mais adequada

    s vivncias fsicas e/ou motoras dos seus alunos ou atletas.

    Cabe aqui a seguinte pergunta: como o professor ou treinador pode melhorar sua

    capacidade de escolha das atividades tcnicas para seu aluno e, da mesma forma,

    identificar as causas dos erros apresentados na sua prtica ou vivncia? Para respond-la,

    necessrio que o professor ou treinador compreenda as foras internas que, por meio

    das contraes musculares, produzem o movimento, bem como as foras externas que

    interferem diretamente em cada um dos movimentos executados (como a ao da

    gravidade, o atrito com o solo ou mesmo a ao da resistncia do ar) para que, a partir

    da, possa analis-las e proceder s intervenes necessrias.

  • 9

    Biomecnica do movimento humano

    Por meio dessas consideraes, o presente caderno visa a apresentar alguns dos

    principais conceitos da biomecnica so utilizados em diferentes modalidades

    esportivas, uma vez que os conceitos dessa disciplina so oriundos das leis da fsica e

    possibilitam sua aplicao em uma enorme gama dessas modalidades, bem como

    nas atividades cotidianas dos alunos.

    Por fim, em conjunto com os demais cadernos e temas de referncia desta srie,

    pretende-se aprofundar e contextualizar o movimento humano como objeto

    principal de estudo, em prol do desenvolvimento humano no mbito do Programa

    Brasil Vale Ouro.

  • Quanto sua forma de execuo, os movimentos podem ser divididos em: lineares

    ou de translao, angulares ou de rotao, e combinados (mistos) ou gerais.

    O movimento linear ou de translao ocorre quando todos os pontos do corpo

    movem-se na mesma distncia ou direo, ao mesmo tempo. A aplicao de uma

    fora no centro de massa de um corpo de qualquer dimenso faz todos os pontos

    desse objeto se deslocarem na mesma direo e magnitude, constituindo o

    movimento de translao. Ele pode ser linear retilneo (quando a direo no

    modificada) ou curvilneo (quando a direo muda constantemente), conforme

    demonstrado nas Figuras 1a e 1b, a seguir.

    Figura 1a. Movimento linear retilneo

    Fonte: PRUDNCIO, 2010.

    Figura 1b. Movimento curvilneo

    Fonte: Adaptado de LICHTENBERG e WILLS, 1978.

    10

    Caderno de referncia de esporte

    2. Tipos de movimentos

  • 11

    Biomecnica do movimento humano

    Os movimentos angulares ou de rotao so aqueles nos quais os pontos se movem

    em linhas circulares ao redor de um eixo, conhecido como eixo de rotao, conforme

    demonstrado nas Figuras 2a e 2b, a seguir.

    Figura 2a. Atleta realizando um salto mortal em seu eixo de rotao sagital1

    Fonte: Adaptado de HAMILL et al., 1999.

    Figura 2b. Tcnica do lanamento do martelo (rotao em torno do eixo longitudinal)

    Fonte: Adaptado de IAAF, 2009.

    Na maioria das atividades humanas, os movimentos so realizados por meio de uma

    combinao das duas formas de movimento (de translao e de rotao), e podem ser

    tratados como movimentos gerais, ou combinados. Quando observado no plano sagital2

    ou lateralmente, durante atividades de deslocamento que no apresentam uma fase

    area, como o caminhar ou mesmo a marcha atltica, o centro de massa (CM)3 do

    indivduo apresenta um deslocamento que pode ser considerado linear (Figura 3a).

    1 Eixo de rotao sagital o eixo, material ou no, ao redor do qual so realizados os movimentos de um corpo ou departes desse corpo. No modelo corporal, existem basicamente trs eixos: o eixo laterolateral (movimentos de flexo,extenso e inclinaes anteroposteriores); o eixo anteroposterior (movimentos de abduo, aduo e inclinaesalterais) e o eixo longitudinal (movimentos de rotao lateral e medial).

    2 Plano sagital o plano imaginrio que divide o corpo em duas metades simtricas (esquerda e direita). Os movimentosque ocorrem nesse plano so basicamente os de flexo e de extenso.

    3 O centro de massa o ponto no qual toda a massa de um, ou de diversos corpos, est concentrada. Para efeito dediferentes clculos e sob certas circunstncias, o centro de massa pode no coincidir com o centro geomtric...

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