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Generalidades Biomecánica de cuerpo elástico













Docente: Dra Patricia Pérez S.

Alumno: Andrés Viveros C.



Introducción

En el presente trabajo se abordarán algunos conceptos básicos de la mecánica necesarios para comprender posteriormente el comportamiento de algunos de los componentes del cuerpo humano como el comportamiento biomecanico de tejidosblandos tales como el hueso, los cartílagos articulares y los tendones del aparato locomotor. Además se abordarán algunas de las aplicaciones que tienen estos principios cómo también se darán algunos ejercicios propuestos.

























Elasticidad

Elasticidad es la propiedad de un objeto o material que provoca su restauración a su forma original después dela distorsión. Mientras más elástico es un objeto, se restaura más precisamente a su configuración original.
Una banda de goma es fácil de elongar, y vuelve más o menos a su longitud original cuando es liberada pero no es tan elástica como una cuerda de piano. La cuerda de piano es difícil de elongar, pero podría decirse que es más elástica que la banda de goma porque tiene más precisión enel retorno a su forma original.
Un resorte es un ejemplo de un objeto elástico, cuando se elonga, ejerce una fuerza restauradora que tiende a volverlo a su longitud original. Esta fuerza restauradora es generalmente proporcional a la cantidad de elongación, como es descrito por la ley de Hooke.
Para alambres o columnas, la elasticidad es generalmente descrita en términos de cantidad dedeformación (strain) resultando un stress dado (Módulo de Young). Las propiedades de volumen elástico de materiales describen la respuesta de los materiales a los cambios de presión

Ley de Hooke

La ley de Hooke describe fenómenos elásticos como los que exhiben los resortes. Esta ley afirma que la deformación elástica que sufre un cuerpo es proporcional a la fuerza que produce tal deformación,siempre y cuando no se sobrepase el limite de elasticidad.
En esta práctica se estudian simultáneamente la ley de Hooke y el movimiento armónico simple. Se mide la constante de fuerza de un resorte y se halla experimentalmente la relación funcional entre el periodo de oscilación y la masa, en un sistema masa – resorte.
La fuerza recuperadora del resorte es proporcional a la elongación y de signocontrario (la fuerza de deformación se ejerce hacia la derecha y la recuperadora hacia la izquierda). La expresión de la ley es:

F=- F=Kx

F y x son vectores de la misma dirección y sentido opuesto
La fuerza que ejerce para estirarlo es: F=Kx
La 2ª ley de Newton nos dice que toda aceleración tiene su origen en una fuerza. Esto lo expresamos con la conocida:
F=m·a
Es obvio que la fuerzarecuperadora del resorte es la que origina la aceleración del movimiento, lo que supone que ambas fuerzas, expresadas arriba, son iguales. Luego:

F=- K· x
F=ma=- 2x
Igualando obtenemos

w 
V_
V m
Luego el periodo natural de oscilación estará dado por :




Problema Propuesto:
*Para un resorteque cumple la ley de Hooke y que presenta como constante clásica de elasticidad el valor de 19.62 N/cm. Se le cuelga un objeto que causa una deformación de 58.86 cm. ¿Cuál es la masa del objeto?
 
K=19.62 N/cm             F=kx                  m=Kx/g
x=58.86                        W=mg         m=(19.62 N/cm)(58.86 cm)/9.81
g=9.81 m/s2                      Kx =mg             m/s2=1154.83N/9.81 m/s2=
                                                                                                   117.72 Kg
m=117.72 Kg





Aplicaciones:

Una de las características más relevantes del músculo en reposo es su comportamiento elástico, como podemos observar en el gráfico, éstos no siguen la ley de Hooke, esto es dado por que la mayoría de los músculos, en el organismo ejercen...