Fundamentos De Biomecánica

Fundamentos de Biomecánica– Parte 4
Raúl Amil
4.1. Masa
   Definimos como masa a la cantidad de materia que contiene un cuerpo. La materia es la sustancia que ocupa espacio, mientras que un cuerpo es materia limitada por una superficie cerrada.
4.1.1 Masa gravitatoria 
   Es la propiedad que tiene un cuerpo de ejercer una atracción sobre otro. La fuerza de atracción resultante será directamenteproporcional a las masas de dichos cuerpos, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa (ley de Newton de la gravitación universal). Las fuerzas de gravitación son parejas de acción y reacción. Por ejemplo, cuando un saltador efectúa su batida, la tierra ejerce una fuerza de atracción sobre él, y en la misma dirección y sentido contrario, el saltador ejerce una fuerzaigual y contraria. El saltador termina cayendo dada la diferencia de masa con la terrestre (masa de la tierra: 5.98 x 1024 Kg; masa de un hombre promedio: 7.5 x 101 Kg).
4.1.2. Masa inercial 
   Para acelerar un cuerpo cualquiera debemos imprimirle una fuerza determinada, la cual es proporcional a su masa. A esta masa, independiente del campo gravitatorio terrestre, se la denomina inercial. Esimportante destacar que si bien la masa gravitatoria y la inercial son conceptualmente diferentes, experimentalmente coinciden, por lo cual durante muchos años se pensó que era una casualidad. Sin embargo, esta equivalencia condujo al desarrollo de la teoría general de la relatividad.
4.2. Fuerza 
   Es toda acción que tiende a variar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo. En el cuerpohumano las fuerzas son desarrolladas por los músculos, los cuales tiran desde los puntos de inserción para producir movimiento. Dado que para definir una fuerza además de su valor absoluto necesitamos conocer su dirección y sentido, las fuerzas son cantidades vectoriales. La unidad utilizada por el Sistema Internacional es el Newton que representa la fuerza que hay que imprimirle a una masa de 1Kg paraacelerarla 1m/s2.
4.2.1. Peso 
   El peso de un cuerpo es la fuerza gravitacional que ejerce la tierra sobre él. En la vida diaria utilizamos como unidad de peso al Kg, pero se debe aclarar que este Kg es un kilogramo fuerza, y equivale a 9.81N.
4.2.2. Fuerzas internas y fuerzas externas 
   En Biomecánica se suelen considerar a las partes constituyentes del cuerpo humano como un sistema, ycualquier fuerza que una parte de este ejerza sobre otra, es considerada una fuerza interna. Por ejemplo, cuando un músculo se contrae y genera un esfuerzo sobre su punto de inserción, esta fuerza es considerada interna. Por el contrario, la fuerza gravitatoria, la resistencia aerodinámica, las fuerzas que se ejercen contra el suelo, o contra otro cuerpo, son consideradas fuerzas externas.
4.3. Leyesde Newton de la Mecánica
4.3.1. Primera Ley de Newton 
   Esta ley también es llamada “principio de inercia”, y su enunciado es el siguiente: “Todo cuerpo conserva su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se vea obligado a cambiar ese estado por fuerzas externas que se le apliquen”.
4.3.2. Segunda Ley de Newton 
   Se la suele denominar como la “ecuación fundamental dela Mecánica” y se expresa: “La resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo de masa m, es directamente proporcional y tiene la misma dirección y sentido que la aceleración que produce”. 
F = m.a (1) 
    De dicha expresión podemos deducir que el aumento de velocidad, ya sea de un implemento de atletismo, de una pelota, o del centro de gravedad del cuerpo humano, requerirá la aparición deuna determinada aceleración, la cual dependerá en forma directamente proporcional a la fuerza que la origine. Dicho en forma más sencilla, a mayor fuerza, mayor aceleración (obviamente mientras la masa permanezca constante). 
   Si la expresión (1) se la escribe: a = F/m, podemos deducir también que la aceleración producida por una fuerza dada, es inversamente proporcional a la masa del cuerpo. O...