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Conceitos Mecânicos Básicos

FORÇA •  Interação entre dois objetos que produz ou tende a produzir uma mudança no estado de repouso ou de movimento de um objeto;

•  Pode produzir, parar, acelerar positiva ou negativamente o movimento ou mudar a direção de um objeto;

•  É uma grandeza vetorial (direção, sentido e magnitude);

•  A cinética é o ramo da dinâmica que estuda a força como causa de movimento;

•  Isaac Newton (1642-1727) traçou as relações entre força e movimento – Leis do movimento de Newton.

Forças Internas X externas

•  Os músculos produzem apenas forças internas;

•  Para que haja o deslocamento do corpo também são necessárias forças externas;

•  Forças externas podem ser forças de contato (força de reação do solo) e forças sem contato (força da gravidade – força peso)

Momento de força •  Não é uma força e sim a capacidade de uma força gerar rotação.

•  Torque é um vetor igual ao módulo da força vezes a distância perpendicular a linha de ação da força e o eixo de rotação.

M = F x d x senα

•  A distância entre a linha de ação da força e o eixo de rotação é chamado de braço de momento.

Eixo de rotação

F

d

Plataforma de Força

- Fx

+ Fy

+Fx

- Fy

Vista Superior Vista Lateral + Fz

+ Fy - Fy

Fz (Vertical)

Fy (Ant.-Post.) Fx (Lateral)

COP OU CP

•  Ponto de aplicação da resultante das forças verticais agindo sobre a superfície de suporte

Cpap = Fx −MyFz

Cpml = Fy−MxFz

Variáveis da plataforma: Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz

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COP ou CP

Cpap = Fx −MyFz

Cpml = Fy−MxFz

Cpml = Fy−MxFz

Variáveis: Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz 1º Lei de Newton

•  Todo corpo permanece em seu estado de repouso ou de movimento uniforme, em linha reta, a menos que pela ação de forças externas seja alterado seu estado.

1º Lei de Newton

•  Força resultante (Fr): soma de todas as forças que agem sobre o corpo;

•  De acordo com a 1º Lei de Newton, se Fr = 0, a velocidade do corpo não varia e, portanto, o corpo não pode estar acelerado.

2º Lei de Newton

•  A força resultante que age em um ponto material é igual ao produto da massa desse corpo pela sua aceleração;

•  Fr ≠ 0;

•  A aceleração (variação da velocidade) de um corpo é proporcional a força resultante que age sobre ele, e, inversamente proporcional a sua massa (a=F/m)

Fr =m.a

2º Lei de Newton 2º Lei de Newton •  A taxa de mudança do movimento de um corpo é proporcional à força aplicada e ocorre na direção na qual a força atua.

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3º Lei de Newton

•  A toda ação existe uma reação igual e oposta;

•  Quando um corpo A exerce uma força FAB no corpo B, este exerce imediatamente uma força FBA de mesmo módulo, mesma direção e sentido contrário.

FAB = - FBA

•  Exemplo: força de reação do solo.

Força normal, força de atrito e tração

•  Quando um corpo comprime uma superfície, esta se deforma e empurra o corpo com uma Força Normal perpendicular a superfície;

•  Se deslizarmos um corpo sobre uma superfície, o movimento sofre uma resistência (força de atrito) por meio de uma ligação entre o corpo e a superfície;

•  Quando um fio é preso a um corpo e é bem esticado, o fio puxa o corpo com uma tração igual a força que atua sobre o corpo.

Força muscular resultante Componentes da força muscular

•  Ação muscular = estabilidade (força compressiva) + deslocamento articular

Torque

Torque

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Torque

Em qual das situações o momento será maior?

Articulação fêmuro-patelar - função da patela

Função da patela