Princípios de Princípios de CinemáticaCinemática

Conceitos e Definições

CinemáticaCinemática

A cinemática se preocupa com grandezas físicas que descrevem matematicamente as características do movimento de uma partícula/segmento, tais como posição, velocidade e aceleração, sem se preocupar

com as forças que as causaram

Cinemática do MovimentoCinemática do Movimento

Estudo dos fatores de tempo e espaço no movimento do corpo

Variáveis que descrevem o movimento: tempo, deslocamento, velocidade e aceleração.

A cinemática analisa o movimento a partir de uma perspectiva de tempo e espaço.

A Cinemetria é associada a procedimentos de natureza ótica, a partir de imagens obtidas através de fotografia, filme, ou qualquer tipo de imagem ou ainda através de imagens digitais, obtidas diretamente com câmeras digitais conectadas a computadores.

CinemáticaCinemática

Estática

Examina o sistema estacionário ou com velocidade constante (aceleração = 0)

Sistema em equilíbrioEx.: Pessoa sentada/ em pé (postura)

CinemáticaCinemática

Dinâmica

Examina o sistema em movimento variável (com aceleração)

Ex.: pessoa levantando cadeira, caminhando

Planejando uma Análise Cinemática Planejando uma Análise Cinemática

Quais as questões a serem respondidas? (o que eu quero da minha análise?)

Quais as variáveis de interesse? (o que eu preciso medir?)

Como analisar? (como eu vou medir?)

Análise cinemáticaAnálise cinemática

A partir de pontos anatômicos selecionados, é montado um modelo espacial simplificado para uma análise do movimento.

O vídeo ou imagem fornecerá os parâmetros cinemáticos necessários para a avaliação do movimento em relação ao tempo e espaço.

A partir do modelo espacial são calculados os deslocamentos, as velocidades e acelerações dos segmentos.

Modelos em Biomecânica - análise Modelos em Biomecânica - análise cinemáticacinemática

Modelos em Biomecânica - análise Modelos em Biomecânica - análise cinemáticacinemática

O que é FORÇAO que é FORÇA

FORÇA...é uma ação capaz de:Colocar um corpo em movimento, De modificar o movimento de um corpo De deformar um corpo.

Elementos da ForçaElementos da Força

Ponto de aplicação: é a parte do corpo onde a força atua diretamente.

Sentido: é a orientação que tem a força na direção (esquerda, direita, cima, baixo);

Direção: é a linha de atuação da força (horizontal, vertical, diagonal.);

Intensidade: é o valor da força aplicada.

UNIDADES DE FORÇAUNIDADES DE FORÇA

NEWTON – 1 NÉ a intensidade da força suficiente para

imprimir a um corpo de massa igual a 1 Kg uma aceleração constante de 1m/s².

UNIDADES DE FORÇAUNIDADES DE FORÇA

QUILOGRAMA FORÇACorresponde a intensidade de força comque a Terra atua sobre um corpo de massa

igual a 1 Kg ao nível do mar

Análise do movimentoAnálise do movimento

Fisicamente, movimento é dado pela alteração da sua posição no espaço em função do tempo, ou seja, pode ser descrito através de um sistema de coordenadas;

Um movimento somente ocorre quando há mudança relativa de posição.

Para isso torna-se necessário: Um sistema de coordenadas; Dados temporais do movimento.

Sistema de coordenadas Sistema de coordenadas

*Independente da análise em cinemática, é necessário definir um sistema referencial a partir do qual o movimento ocorre;

*O sistema de coordenadas cartesianas é o mais comum em biomecânica;

*A posição de um objeto/segmento no espaço é definido por um sistema de coordenadas reportadas através dos eixos x, y e z.

Análise bidimensional (2D)Análise bidimensional (2D)

Pode ser utilizada em casos onde os movimentos predominantes ocorrem em um plano de movimento;

Ex: Salto vertical, levantamento de uma carga.

Análise tridimensional (3D)Análise tridimensional (3D)

Análise realizada em 3 eixos (x,y,z), analisando todos os planos do movimento;

Análise tridimensional (3D)Análise tridimensional (3D)

Análise realizada em 3 eixos (x,y,z), analisando todos os planos do movimento;

Tipos de análiseTipos de análise2D 3D

Análise bidimensional (2D)Análise bidimensional (2D)

Análise realizada em 2 eixos (x,y)

Análise tridimensional (3D)Análise tridimensional (3D)

Análise realizada em 3 eixos (x,y e z)

Sistema de coordenadasSistema de coordenadas

Objetiva estabelecer uma correlação dos planos (x e y) com uma imagem.

A trajetória que o segmento descreve no sistema de coordenadas é calculada em relação a referência definida no processo de calibração.

CalibraçãoCalibração

CalibraçãoCalibração

Exemplos de experimentosExemplos de experimentos

Exemplos de experimentosExemplos de experimentos

Cinemática (Moderna) Cinemática (Moderna)

A captação e digitalização de imagens são feitas utilizando um sistema composto de câmeras de vídeo, um software específico e um computador

Cinemática (Simples) Cinemática (Simples)

De uma maneira geral, um filme é constituído por uma seqüência de fotografias exibidas com uma certa freqüência...

Desta forma a posição de um ponto ou segmento pode ser determinada pela a diferença de posição em relação a um segundo quadro representa o deslocamento do ponto/segmento no espaço.

Análise pelas Coordenadas Análise pelas Coordenadas

Ciclo da MarchaCiclo da Marcha

Analisando...Analisando...

Um outro fator importante é a velocidade com que certos fenômenos ocorrem...

A velocidade pode ser obtida pela primeira derivada da posição do ponto ou segmento.

Na fotografia é muito difícil determinar o intervalo de tempo entre as tomadas de imagem.... porém o filme é formado por

quadros (fotos) obtidas em intervalos constantes - determinados pela freqüência da câmera

Como analisar...Como analisar...

A velocidade calculada através de pontos específicos do movimento (ex. contatos sucessivos do calcâneo) revelam a velocidade média do movimento. A velocidade instantânea pode ser calculada da mesma forma, porém os pontos adjacentes devem ser utilizados.

Análise tridimensionalAnálise tridimensional (3D) (3D)

Para se realizar uma reconstrução emtrês dimensões, são necessárias duas ou mais

imagens.

Utiliza software, programas de computador específicos para análise de diferentes padrões de movimento