Fundamentos de la Dinámica y la Cinemática Aplicada a Fluidos

Métodos de Medición en Biomecánica

La física aplicada al movimiento requiere métodos precisos para cuantificar las variables cinemáticas y dinámicas.

Métodos Cinemáticos y Dinamográficos

Cinematográficos

Analiza fotograma por fotograma un gesto técnico (trayectoria, velocidad y aceleración) utilizando cámaras de fotos, videos y digitalización de imagen.

Dinamográficos

Calcula mediante leyes mecánicas la trayectoria, velocidad y aceleración de la persona. El dinamómetro mide la fuerza de los ejes corporales.

Principios Fundamentales de la Hidrodinámica

Principio de Arquímedes

Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje hacia arriba igual que el peso del fluido desalojado.

Principio de Bernoulli

Cuando la mano se encuentra en el agua y se enfrenta a la corriente, esta se desplaza tanto por arriba como por abajo. Si el ángulo de ataque es correcto, la corriente de agua que pasa por encima de la mano se desplazará a mayor velocidad que la corriente que pasa por debajo de la mano. Esto es provocado por la diferencia de presiones, que a su vez provoca una fuerza perpendicular y hacia arriba.

Régimen de Movimiento de Fluidos

El movimiento de un líquido está caracterizado por las líneas de corriente.

Régimen Laminar vs. Régimen Turbulento

• Régimen Laminar: Se produce si las diversas láminas de fluido deslizan unas sobre otras. Las líneas de corriente son paralelas.

• Régimen Turbulento: Se produce si el rozamiento interno de las moléculas del agua es muy elevado, debido a variaciones de la velocidad. Las líneas de corriente se entrecruzan formando remolinos en el seno del fluido.

Importante: En las zonas de régimen turbulento, la presión es menor que en las de régimen laminar. La velocidad del fluido influye en el tipo de régimen de movimiento: por debajo de un valor de la velocidad (denominada "velocidad umbral"), el líquido se mueve en régimen laminar, en tanto que por encima del mismo, se mueve en régimen turbulento.

Clasificación de Fuerzas

Fuerzas Internas

Tracción Muscular

Las que ejercen los músculos al acortarse, rotando el segmento óseo.

Fuerzas de Resistencia Pasiva

Producidas por los componentes elásticos de los músculos antagonistas.

Fuerzas Externas

Son las que recibe el cuerpo procedentes de todos los cuerpos que no forman parte del propio cuerpo.

• Peso: Atracción que ejerce la Tierra.

• Reacciones de Apoyo: Fuerzas devueltas como consecuencia de acciones del cuerpo sobre una superficie.

• Rozamiento: Contacto entre las superficies de cuerpos externos.

• Resistencia del Medio (Fluidos): Fuerzas aero-hidrodinámicas.

• Flotación: Fuerzas ejercidas por el medio acuático sobre los cuerpos sumergidos en su seno.