Biomecánica de las Palancas y Máquinas Simples en el Cuerpo Humano

Máquinas Simples

Las máquinas simples tienen como objetivo principal producir trabajo logrando ventajas mecánicas. Entre los tipos principales se encuentran:

• Palancas
• Poleas
• Rodamientos
• Planos inclinados

Palanca Física

Se define como una barra rígida que gira en torno a un punto fijo con una fuerza para actuar y una resistencia a vencer.

Palanca Mecánica y Biomecánica

La palanca mecánica es un tipo preferencial de máquina simple que utiliza el cuerpo humano con el fin de proporcionar ventajas mecánicas de uno u otro tipo. Se establece que, a mayor carga, menor velocidad.

En el cuerpo humano, la biomecánica está representada por un sistema de palancas que consta de:

• Segmentos óseos: actúan como palancas.
• Articulaciones: actúan como apoyo (fulcro).
• Músculos agonistas: actúan como fuerzas de potencia.
• Sobrecarga: actúa como fuerza de resistencia.

Clasificación de las Palancas

Según la ubicación de estos elementos, se distinguen tres tipos de palanca:

1. Palanca de Primer Género o Inter-apoyo

Esta palanca es considerada de equilibrio, donde el apoyo se encuentra entre la fuerza de potencia y la de resistencia.

• Apoyo: representado por la articulación.
• Potencia: por el punto de inserción muscular móvil.
• Resistencia: por el peso del segmento.

Fórmulas de relación:
(Velocidad = Apoyo + Potencia | A + P = V)
(Fuerza = Apoyo + Resistencia | A + R = F)

2. Palanca de Segundo Género o Inter-resistencia

También conocida como palanca de fuerza, donde la fuerza de resistencia se ubica entre la fuerza de potencia y el apoyo. La resistencia está más cerca del apoyo en esta palanca, por lo que produce un efecto de fuerza.

Ejemplo en el ser humano: ponerse en punta de pies (PRA).

• Apoyo: ortejos de los dedos.
• Potencia: tríceps sural.
• Resistencia: el peso del cuerpo que cae por encima de la línea de la tibia.

3. Palanca de Tercer Género o Inter-potencia

Es considerada una palanca de velocidad, donde la fuerza de potencia se ubica entre la fuerza de resistencia y el apoyo. Nos da un efecto de velocidad.

• Apoyo: articulación del codo.
• Potencia: bíceps braquial.
• Resistencia: centro de gravedad del peso del segmento antebrazo.

Conceptos Fundamentales de la Mecánica

Momento de Fuerza

El momento de fuerza se calcula como: Fuerza por brazo de palanca por seno de alfa.

Ventajas mecánicas: equivalen al brazo de potencia / brazo de resistencia.

Regla de Oro de la Mecánica

La regla de oro establece que:

• Cuando un cuerpo gana en fuerza, pierde en velocidad. Ejemplo: el uso de pesas.
• A la inversa, como en el punch de un boxeador, se busca la velocidad.
• Cuando un cuerpo gana en distancia, pierde en tiempo.