1. BIOMECÁNICA
Es una disciplina científica que tiene por
objeto el estudio de las estructuras de
carácter mecánico que existen en los
seres vivos (fundamentalmente del
cuerpo humano). Esta área de
conocimiento se apoya en diversas
ciencias biomédicas, utilizando los
conocimientos de la mecánica, la
ingeniería, la anatomía, la fisiología y
otras disciplinas, para estudiar el
comportamiento del cuerpo humano y
resolver los problemas derivados de las
diversas condiciones a las que puede
verse sometido.
2. Conceptos Fundamentales de la
Mecánica
•Es necesaria para ubicar un punto en
Ctd
aia
nd ebi
sác
sa el espacio y de esta forma describir el
s tamaño de un sistema físico.
•El tiempo se concibe como una
sucesión de eventos. Aunque los
principios de la Estática son
independientes del tiempo.
•Longitud
Propiedad de la materia por la cual podemos comparar
la acción de un cuerpo con la de otro. Esta propiedad
•Tiempo: se manifiesta como una atracción gravitacional entre
dos cuerpos y proporciona una medida cuantitativa de
la resistencia que presenta la materia al cambio de
velocidad.
•Masa:
“jalón” o “tirón” ejercido por un cuerpo sobre otro. Esta
interacción puede ocurrir cuando existe un contacto
•Fuerza: directo entre los cuerpos, o presentarse también a lo
largo de una distancia determinada cuando los cuerpos
se separan físicamente.
3. Leyes del Movimiento de Newton
Primera Ley: Una partícula que se encuentra originalmente en reposo,
o moviéndose en línea recta con velocidad constante, permanecerá en
este estado siempre y cuando una fuerza desbalanceada no actúe
sobre ésta.
Segunda Ley: Una partícula sobre la cual actúa una
fuerza desbalanceada F experimenta una aceleración a
que posee la misma dirección que la fuerza y una
magnitud que es directamente proporcional a la misma.
Si F se aplica a una partícula de masa m, esta ley puede
expresarse matemáticamente como
F = ma
Tercera Ley: Las fuerzas de acción y repulsión entre
dos partículas son iguales en intensidad, opuestas
en sentido y colineales.
4. Estabilidad y Equilibrio
Un cuerpo esta en equilibrio estático, si no se
le perturba, no sufre aceleración de traslación
o de rotación, porque la suma de todas las
fuerzas y la suma de todos los momentos que
actúan sobre él son cero.
5. Principios de Equilibrio
Condiciones Generales de Equilibrio
La suma algebraica La suma algebraica de los
de las componentes momentos de todas las
(rectangulares) de fuerzas respecto
todas las fuerzas cualquier línea (cualquier
según cualquier punto para fuerzas
línea es igual a cero. coplanares) es igual a
cero.
7. Torque de una Fuerza
Cuando se aplica una fuerza en algún punto de un
cuerpo rígido, el cuerpo tiende a realizar un
movimiento de rotación en torno a algún eje. La
propiedad de la fuerza para hacer girar al cuerpo se
mide con una magnitud física que llamamos torque o
momento de la fuerza.
8. Por convención se considera al
torque positivo si la rotación que
producirá la fuerza es en sentido
antihorario. La unidad de medida
del torque en el SI es el
Nm
12. Ejemplos
1. Considere un paciente sometido a una tracción de cuello con estribos
de tracción vertical, como indica la figura. Encuentre el valor máximo del
peso P para el equilibrio, si la cabeza pesa 40 N y el coeficiente de
fricción entre la cama y la cabeza es μ = 0,20
R/ = 7,88 N
13. 2. Los huesos son palancas accionadas por músculos. Por ejemplo, el músculo
tríceps esta conectado entre la escápula y el olécranon, apófisis del
cubito. Cuando se contrae, extiende el antebrazo. El músculo bíceps esta
conectado entre la escápula y el radio, en el antebrazo, frente al humero.
Cuando se contrae, flexiona el antebrazo; como indica la figura.
Suponiendo que el antebrazo que sostiene el peso W esta en equilibrio. El
peso del antebrazo se considera de 15 N y actúa en el punto P. Calcular la
fuerza ejercida por el bíceps.
14. 3. Tomando como referencia el pie, localice el centro de gravedad de una pierna
extendida con las posiciones de los centros de gravedad de las partes superior e
inferior como indica la figura
R/= 0,61 m
