Physics for biology and medicine biofisica librotraduccion primer capitulo

CAPÍTULO 1
Static Forces FUERZAS ESTÁTICAS
La mecánico es la rama de la física referida al efecto de fuerzas en el movimiento de cuerpos. Es la primer rama de la física que fue aplicada con éxito a los sistemas vivos, sobre todo a entender los principios que gobernaban el movimiento de animales. Nuestros actuales conceptos de mecánicos fueron formulados por Isaac Newton, que trabajoimportante sobre mecánicos, Principia Mathematica, fue publicado en 1687. El estudio de mecánicos, sin embargo, comenzó mucho antes. Puede ser remontado a los filósofos griegos del siglo cuarto B.C. Los antiguos griegos, que estaban interesados en ciencia y atletismo, fueron también los primeros en aplicar principios físicos a los movimientos animales. Aristóteles escribió, “el animal que los movimientosrealizan su cambio de la posición presionando contra el que esté debajo de él. . . . Los corredores funcionan más rápidamente si hacen pivotar sus brazos para en la extensión de los brazos allí son una clase de inclinarse sobre las manos y la muñeca.” Aunque algunos de los conceptos propuestos por los filósofos griegos eran incorrectos, su búsqueda para los principios generales en naturaleza marcóel principio del pensamiento científico. Después de que la declinación de antigua Grecia, la búsqueda de todo el trabajo científico incorporara un período de la calma que duró hasta el renacimiento causado resurgimiento en muchas actividades incluyendo ciencia. Durante este período del renacimiento, Leonardo da Vinci (1452-1519) el hizo observaciones detalladas de los movimientos y de lasfunciones animales del músculo. Desde el da Vinci, los centenares de gente han contribuido a nuestra comprensión del movimiento animal en términos de principios mecánicos. Sus estudios han sido ayudados por técnicas analíticas mejoradas y el desarrollo de instrumentos tales como la cámara fotográfica y los contadores de tiempo electrónicos. El estudio del movimiento humano es parte hoy de las disciplinasde la kinesiología, que estudia el movimiento humano sobre todo en relación a actividades atléticas, y de la biomecánica, un área más amplia que se refiera no sólo al movimiento del músculo pero también al comportamiento físico de huesos y de órganos tales como los pulmones y el corazón. El desarrollo de dispositivos prostéticos tales como miembros artificiales y corazones mecánicos es un áreaactiva de la investigación biomecánica. Los mecánicos, como cada otro tema en ciencia, comienzan con algunos conceptos básicos y después proveen las reglas las cuales los correlacionan. El apéndice A resume los conceptos básicos en los mecánicos, proporcionando una revisión más bien que un tratamiento cuidadoso del tema. Ahora comenzaremos nuestra discusión de mecánicos examinando las fuerzasestáticas que actúan en el cuerpo humano. Primero discutiremos estabilidad y el equilibrio del cuerpo humano, y entonces calcularemos las fuerzas ejercidas por los músculos esqueléticos en las varias partes del cuerpo.

1.1 Equilibrio y Estabilidad
La Tierra ejerce una fuerza atractiva sobre la masa de un objeto, de hecho, cada pequeño elemento de masa en el objeto es atraído por la Tierra. La suma deestas fuerzas es el peso total del cuerpo. Este peso se puede considerar la fuerza que actúa a través de un único punto llamado centro de masa o centro de gravedad. Como se señala en el Apéndice A, un cuerpo está en equilibrio estático cuando la suma vectorial de ambas fuerzas y los momentos que actúan sobre el cuerpo es cero. Si un cuerpo no es compatible, la fuerza de gravedad que se acelera, yel cuerpo no está en equilibrio. Para que un cuerpo esté en equilibrio estable, tiene que estar bien apoyado. La posición del centro de masa con respecto a la base de apoyo determina si el cuerpo es estable o no. Un cuerpo está en equilibrio estable bajo la acción de la gravedad, si su centro de masa está directamente sobre su base de apoyo (Fig. 1,1). En estas condiciones, la fuerza de...