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Biomecánica BIOMECANICA El cuerpo humano es una máquina altamente sofisticada compuesta de una variedad de máquinas. Tanto el cuerpo como los objetos (por ejemplo, los implementos deportivos que emplea) deben seguir las leyes convencionales de la física. El estudio detallado de estas leyes y su aplicación a los seres vivientes (particularmente al humano) se conoce como

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BIOMECANICA                       El cuerpo humano es una máquina altamente sofisticada compuesta de una variedad de máquinas. Tanto el cuerpo como los objetos (por ejemplo, los implementos deportivos que emplea) deben seguir las leyes convencionales de la física. El estudio detallado de estas leyes y su aplicación a los seres vivientes (particularmente al humano) se conoce como biomecánica

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• BIOMECANICA:• Ciencia que aplica las leyes del movimiento

mecánico en los sistemas vivos, especialmente en el aparato locomotor, que intenta unir en los estudios humanos la mecánica al estudio de la anatomía y de la fisiología, y que cubre un gran abanico de sectores a analizar desde estudios teóricos del comportamiento de segmentos corporales a aplicaciones prácticas en el transporte de cargas

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Al analizar el movimiento en la persona, la biomecánica trata de evaluar la efectividad en la aplicación de las fuerzas para asumir los objetivos con el menor costo para aquellas y la máxima eficacia para el sistema productivo

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BIOMECÁNICA OCUPACIONAL

• En biomecánica ocupacional se estudia al hombre desde el punto de vista de una tarea que debe diseñarse para el 90% de las personas, sin sobrepasar valores que pudieran originar daños

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BIOMECANICA DEPORTIVA

• La biomecánica deportiva, como disciplina La biomecánica deportiva, como disciplina docente, estudia los movimientos del hombre docente, estudia los movimientos del hombre en el proceso de los ejercicios físicos. Además en el proceso de los ejercicios físicos. Además analiza las acciones motoras del deportista analiza las acciones motoras del deportista como sistemas de movimientos activos como sistemas de movimientos activos recíprocamente relacionados (objeto del recíprocamente relacionados (objeto del conocimiento). conocimiento).

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• En ese análisis se investigan las causas En ese análisis se investigan las causas mecánicas y biológicas de los movimientos y mecánicas y biológicas de los movimientos y las particularidades de las acciones motoras las particularidades de las acciones motoras que dependen de ellas en las diferentes que dependen de ellas en las diferentes condiciones condiciones

• ( campo de estudio).( campo de estudio).

                   

  

                    

 

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• ANALISIS DE GESTO DEPORTIVOANALISIS DE GESTO DEPORTIVO

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Áreas de estudio

El campo de la mecánica puede subdividirse en :

estática, la cual considera las estructuras y cuerpos rígidos en una estado inmóvil, y la

dinámica, que estudia el cuerpo (o sus segmentos) y los implementos en un estado móvil. La dinámica se subdivide en cinemática y cinética.

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Cinemática y cinética

La cinemática :se refiere a la descripción de los movimientos, tales como el desplazamiento, velocidad y aceleración, independientemente de las fuerzas que actúan sobre el organismo humano o de los implementos que se emplean para los deportes.

La cinética estudia las causas que provocan el movimiento del cuerpo/objetos, incluyendo los conceptos de masa, fuerza y energía.

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Cantidades Escalares y Vectoriales

        Cantidad escalar.

Toda cantidad escalar expresa solo magnitud. Algunos ejemplos incluyen longitud o distancia, masa, área, volumen y tiempo.         Cantidad vectorial.

        Representa una cantidad que posee dirección y magnitud. Aquellas variables que poseen una cantidad vectorial son, a saber: fuerza, desplazamiento, velocidad, trabajo, potencia, aceleración y fricción.

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VECTOR

Un vector es una medida de cantidad que posee dirección y magnitud. Todo vector se encuentra representado por un flecha.

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La flecha del vector posee los siguientes componentes/características

•Longitud del segmento rectilíneo: Representa la magnitud del vector. El largo de la flecha es proporcional a la magnitud y corresponde a una escala dada.

•El ángulo que el segmento forma con la horizontal: Representa la dirección del vector.

La flecha en el extremo final del segmento: Indica el sentido del vector.

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Valor del Análisis de Vectores

        El análisis de vectores mejora el entendimiento del movimiento y las fuerzas que causan dicho movimiento. Por ejemplo, el efecto de varios músculos ejerciendo sus fuerzas combinadas sobre un solo hueso también se clarifica cuando se trata cuantitativamente como una combinación de cantidades vectoriales para obtener una resultante. Más aún, el estudio de la dirección y fuerza de los proyectiles mejora la concepción respecto al efecto de la gravedad, ángulo de liberación, y fuerza de la liberación en el vuelo del proyectil.

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Combinación/Composición de Vectores

La composición (o combinación) de vectores representa aquel método empleado para determinar la resultante de dos o más vectores componentes. Por ejemplo, ayudan a resolver los problemas de los nadadores afectados por corrientes laterales, donde se conocen dos fuerzas y se debe calcular la resultante. Para poder resolver dichos problemas, comúnmente se recurre al método del paralelogramo.

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La combinación de vectores representa aquel proceso mediante el cual se combinan dos o más vectores con el fin de hallar una

resultante.   

        Suma de vectores.         En este proceso, se une el extremo (flecha) de un vector con el origen del otro. El resultado es un vector nuevo (resultante). El vector resultante es representado por la distancia entre la flecha en el extremo final de un vector y el origen del otro.

        Sustracción de vectores.         Se multiplica por -1 el signo negativo del vector para convertirlo en positivo. Luego, los vectores se suman como fue previamente explicado.       

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Regla del Paralelogramo

        Este tipo de método se emplea cuando dos o más fuerzas se aplican en el mismo punto simultáneamente. Su procedimiento es el siguiente:

•Se hacen coincidir los orígenes de dos vectores en un punto de origen (P). •Se trazan dos líneas entre cortadas, cada una paralela al segmento de cada vector, las cuales se unen en el otro extremo opuesto. •Se toma como resultante (R) la diagonal que parte desde el punto de origen P hasta el otro extremo opuesto al origen.

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VECTORES

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CINEMÁTICA

       El esqueleto del organismo humano es un sistema compuesto de palancas. Puesto que una palanca puede tener cualquier forma, cada hueso largo en el cuerpo puede ser visualizada como una barra rígida que transmite y modifica la fuerza y el movimiento. La descripción del movimiento humano (incluyendo su sistema de palancas y articulaciones) o de los implementos deportivos en relación al tiempo y espacio, excluyendo las fuerzas que inducen al movimiento, se conoce como cinemática.

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CINEMATICA

. Por ejemplo, al estudiar el movimiento de un corredor pedestre, el estudio cinemático solo estará interesado en observar los cambios de su centro de gravedad a través de una distancia y tiempo dado. Un análisis cinemático incluye el tipo de movimiento, la dirección del movimiento y la cantidad de movimiento que ocurre.

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Tipos de Movimientos

Estos tipos de patrones de movimientos generales son, a saber,  rectilíneo (o traslatorio), angular (o rotatorios), curvilíneo y complejos.

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  Movimiento lineal o rectilíneo (traslatorio).

     Este es aquel movimiento del cuerpo humano o de sus segmentos que ocurre en una línea recta. Cuando se ejecuta un movimiento rectilíneo o de traslación, el cuerpo (o los segmentos de éste) se desplaza a igual distancia a través de una línea recta. Cualquier punto en el objeto se mueve a través de la misma distancia, y al mismo tiempo, en vías paralelas

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Movimiento angular (rotatorio).

       Representa el movimiento de un objeto o segmento alrededor de un eje en un patrón/vía curva. En el movimiento angular o de rotación cada constituyente corporal (en un estado rígido) se mueve en forma circular, por ejemplo, siguiendo el arco o perímetro de un círculo. Cada punto sobre el objeto o segmento se mueve a través del mismo ángulo, al mismo tiempo y a una distancia constante desde el eje de rotación.

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Movimiento curvilíneo

. El movimiento curvilíneo es una combinación del movimiento angular y lineal. Durante un movimiento curvilíneo, el centro de gravedad/masa del cuerpo u objeto siguen vías irregulares o curvas. La trayectoria que sigue una parábola es un ejemplo de este tipo de movimiento

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Cuando se lleva a cabo un análisis de tipo biomecánico, se toma como supuesto que la masa corporal se concentra en el centro de gravedad.

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Desplazamiento El desplazamiento (d) representa la variación de la posición de un cuerpo u objeto con referencia las coordenadas/ejes x-y. El desplazamiento (d) es un vector, ya que posee dirección (positiva o negativa). La distancia representa una cantidad escalar que describe la longitud de la trayectoria recorrida, donde se incluyen las variaciones en dirección (simpre es positiva). Utilizando como referencia un eje X dado, d es la diferencia entre las coordenadas final (xf) e inicial (xi) del cuerpo/objeto sobre

la escala: d  =  xf  -  xi

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Velocidad

        La velocidad promedio (Vp) de un cuerpo o implemento deportivo es el desplazamiento dividido por el tiempo (t) transcurrido:

V = desplazamiento tiempo

    

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Aceleración

La aceleración (a) es el cambio de velocidad por unidad de tiempo. Cuando la aceleración constante equivale a cero, la velocidad será constante .

a = velocidadtiempo

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Movimiento Rotatorio Para la medición del

movimiento rotatorio se aplican los mismos conceptos anteriormente

descritos.

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Desplazamiento angular La posición angular de una partícula elemental P girando alrededor de

un eje de rotación fijo, se define por el ángulo , el cual se mide en radianes (rad). Arbitrariamente se considera positivo cuando se lo mide

en sentido antihorario. Supongamos que la posición de la partícula elemental P en el instante t1

sea 1 Luego de un tiempo, en el instante t2, la nueva posición de P está definida por 2. El desplazamiento angular de P será:

= 2 - 1

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• 1.- Desplazamiento d = Xf – Xi1.- Desplazamiento d = Xf – Xi» d = Vi t + ½ a td = Vi t + ½ a t22

• 2.- velocidad Media Vm = d / t2.- velocidad Media Vm = d / t• 3.- Velocidad media Vm = df – di3.- Velocidad media Vm = df – di• tf –titf –ti• 4.- Mov con aceleración constante V = Vi + at4.- Mov con aceleración constante V = Vi + at

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Caída Libre

Y = ½ g t2 Si se deja caerY = ½ g t2 Si se deja caer• Y = Vi + ½ g t2 Si es arrojadoY = Vi + ½ g t2 Si es arrojado• V = Vi + g t V = Vi + g t • Si se lanza hacia arribaSi se lanza hacia arriba• Y = Vi – g t2Y = Vi – g t2• V = Vi - gtV = Vi - gt

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Lanzamiento de proyectil

• Tiempo total de vuelo t= 2 Vo Sen OTiempo total de vuelo t= 2 Vo Sen O• gg• Altura Máxima del proyectil h = (Vo Sen O )2Altura Máxima del proyectil h = (Vo Sen O )2• 2g2g• Distancia horizontal d = Vo2 Sen 2 O Distancia horizontal d = Vo2 Sen 2 O • gg

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CINÉTICA

Como fue previamente mencionado, la cinética estudia las fuerzas que inducen la variedad de movimientos que puede ejecutar el cuerpo humano o sus implementos deportivos.

La cinética estudia el movimiento humano y las fuerzas que lo

provocan.

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Fuerzas

Definiciones de Fuerzas         El movimiento o estado de equilibrio de cualquier objeto o cuerpo depende de las fuerzas que actúan sobre dicho cuerpo. En términos simples, una fuerza equivale a empujar (presionar) o halar (traccionar), lo cual se ejerce un objeto o substancia sobre otra. Por lo tanto, todas las fuerzas pueden ser descritas como aquello que empuja (presiona) o hala (tracciona) un objeta A sobre un objeto B.

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La gravedad

La gravedad es una fuerza que bajo condiciones normales constantemente afectan todos los objetos de la tierra. La fuerza de gravedad representa la atracción de la tierra hacia los objetos o cuerpos dentro su esfera de influencia; i.e., es la acción de tracción que ejerce la tierra sobre el cuerpo (o sus segmentos).

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Fuerza de Gravedad

        La gravedad representa la fuerza más consistente que enfrenta el cuerpo humano. El comportamiento de la fuerza de gravedad permite que sea descrita y pueda ser estimada. Es una cantidad vectorial, de manera que puede ser descrita por un punto de aplicación de la fuerza, línea/dirección de acción y magnitud. Mientras que la gravedad  actúa sobre todos los puntos del cuerpo, segmentos del cuerpo o un objeto, su punto de aplicación se encuentra representado por el centro de gravedad (CG) de dicho cuerpo/objeto o segmento de éste

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Biomecánicamente, cada una de estas fuerzas se definen como fuerza externa;

por ejemplo., la fuerza ejercida por un objeto que se encuentra fuera del cuerpo.

Por otro lado, las fuerzas internas son aquellas fuerzas que actúan sobre el cuerpo humano y se originan dentro del cuerpo, por ejemplo, se generan mediante las tensiones/contracciones

que producen los músculos esqueléticos

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El centro de gravedad

Representa aquel punto hipotético en el cual toda la masa de un cuerpo/objeto se concentra. Es en este punto donde actúa la fuerza de gravedad.

En un cuerpo u objeto simétrico, el centro de gravedad se localiza en el centro geométrico de dicho cuerpo u objeto. Por otro lado, en un objeto o cuerpo asimétrico, el centro de gravedad se encuentra hacia el extremo más pesado, por ejemplo, en aquel punto donde se distribuye equitativamente la masa.

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Centro de Gravedad y Estabilidad

  La localización del la fuerza de gravedad con respecto a la base de aboyo de un cuerpo afecta la estabilidad de éste. Para que un objeto o cuerpo humano sea estable, la línea de gravedad debe estar ubicada dentro de la base de apoyo, de los contrario, cuerpo tiende a caerse.

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Otros factores

-Entre más bajo se dirija el centro de gravedad hacia la base de apoyo de un objeto, más estable será el cuerpo

- Otro factor que afectan la estabilidad de un objeto/cuerpo es el tamaño de la base de apoyo. En general, entre más grande sea la base de apoyo de un cuerpo u objeto, mayor será su estabilidad.  Cuando la base de apoyo es grande, la línea de gravedad tendrá más libertad para moverse, si tener que salirse de la base de apoyo.

-La masa del objeto/cuerpo

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Relocalización del Centro de Gravedad

        El centro de gravedad no sólo depende también de la distribución de la masa corporal (peso) en el cuerpo. El peso de los segmentos corporales cambia con la adición de masas externas,por ejemplo, cargar o levantar resistencias/pesos. Esto implica que el centro de gravedad habrán de moverse hacia el peso añadido. Este cambio en el centro de gravedad será proporcional a la magnitud de pese que fue añadido al segmento del cuerpo.

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Leyes de Newton

Primera Ley de Newton (Ley e Inercia)

        Esta ley postula que un cuerpo u objeto permanece en estado de reposo o de movimiento uniforme salvo que actúe sobre él algún otro cuerpo.

Cuando el total de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo u objeto equivale a cero, entonces se dice que éste se halla en un estado de equilibrio.

Dicho estado puede variar en aquellas circunstancias donde interviene la acción de una fuerza desequilibrada.

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Segunda Ley de Newton (Ley de Aceleración)

        La aceleración  resulta cuando se aplican fuerzas externas desbalancedas sobre un objeto.

Esta ley describe la relación existente entre la fuerza aplicada, masa y aceleración

F = m x a ó a = F / m

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Se define una fuerza como la modificación sufrida por el momentum

de un objeto móvil en una unidad de tiempo dada

F   = 

 mv  -  mv0

------------        t

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Si se multiplica la fuerza (F) por el tiempo (t) durante la cual se aplica, entonces el resultado sería la ecuación fuerza-impulso

F t = mv - mv0.

Esta representa una cantidad vectorial que sirve para medir la

fuerza actuante sobre un objeto durante la unidad de tiempo.

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Conservación del Momentum Esta postula que en ausencia de cualquier fuerza externa,

permanecerá constante la suma de los momentos de dos cuerpos. Su expresión matemática es la siguiente:

mva  +  mvb  =  mva, +  mvb,

donde: va=  velocidad del primer cuerpo u objeto en el tiempo 1

vb=  velocidad del segundo cuerpo u objeto en el tiempo 1

va,  =  velocidad del primer cuerpo u objeto en el tiempo 2

vb,  =  velocidad del segundo cuerpo u objeto en el tiempo 2

       

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Cuando un cuerpo u objeto en movimiento choca con otro, se dice que está conservando el momentum involucrado,por

ejemplo, que el total de la masa por velocidad (mv) después de la colisión de estos cuerpos es exactamente igual al total

de los dos momentums antes del impacto.

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Equilibrio

        Comúnmente durante el análisis cinético de un movimientos, se dará énfasis en determinar el efecto que producen aquellas fuerzas que poseen sobre un cuerpo u objeto. Todos los tipos de movimientos (rectilíneo, curvilíneo, angular o complejo) dependerán de las fuerzas que actúan sobre el objeto o cuerpo que se mueve. En ocasiones, las fuerzas que actúan sobre los cuerpos provocan la inmovilidad de éstos. La estática representa aquellas condiciones bajo las cuales los objetos se mantienen en equilibrio (o en reposo). como resultado de las fuerzas que actúan sobre éstos.

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Inercia

        De a cuerdo con la primera ley de Newton, un cuerpo en reposo tiende a permanecer en reposo, y un cuerpo siguiendo un movimiento lineal mantiene su misma dirección y velocidad, salvo que fuerzas externas modifique su estado. Esto se conoce como inercia. Esto implica que una vez en deportista ha iniciado su movimientos, será muy difícil cambiar su dirección.         La ley de inercia puede se modificada como sigue: para que un objeto se mantenga en equilibrio, la suma de las fuerzas aplicadas a ese objeto debe ser igual a cero. En otras palabras, solo se podrá alcanzar equilibrio cuando no existe alguna fuerza que actúe sobre el cuerpo. Inercia representa aquella propiedad de un objeto que lo hace resistente a la iniciación del movimiento y el el cambio de movimiento.

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Otros factores asociados a la fuerza y/o la masa

• F = m aF = m a• Trabajo w = F dTrabajo w = F d• Potencia P = F V P = w/tPotencia P = F V P = w/t• Energía Cinética E = m vEnergía Cinética E = m v22

• 22

• Energía Potencia E = m g hEnergía Potencia E = m g h

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Las Palancas

        Una palanca representa una barra rígida, indeformable, que se apoya y rota alrededor de un eje, en virtud de una fuerza que vence una resistencia

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. Las palancas están constituidas de:

•El fulcro (E): Es el punto de apoyo donde pivotea la palanca o eje de rotación. Las articulaciones corporales representa los ejes. •Aplicación de la fuerza (F). Representa el punto donde se aplica la fuerza a la balanca. En el cuerpo humano, la acción de los músculos esqueléticos (su contracció) producen la Fuerza •Punto de aplicación de la resistencia (R): Esto es el peso que se va a mover. Puede ser el centro de gravedad del segmento que se mueve o una masa (peso) externa que se le añade a la palanca o una combinación de ambos.

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Según la disposición relativa del punto de aplicación de la fuerza, punto e apoyo y la

resistencia., las palancas se pueden clasificar en primera, segunda o tercera clase.

.

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      Palancas de primera clase.

 

En estos tipos de palancas, el fulcro se encuentra entre la fuerza y la resistencia. En este género, se aplican dos fuerzas en uno de los dos extremo del eje. Esto implica que ambos brazos de palanca se mueven en direcciones opuestas. En términos generales, no se favorece a ningún brazo, auque esto dependerá del momentum. Sin empabrgo, por lo regular, en estas palancas se sacrifican la fuerza para da paso a la velocidad. En el cuerpo humano existen muy pocas  palancas de primer género

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PALANCA DE PRIMER GENERO

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Palancas de segunda clase

La resistencia se encuentra entre el fulcro y la fuerza. Bajo estas circunstancias, se sacrifica la velocidad para poder alcanzar una mayor fuerza (se favorece la fuerza). En el organismo humano casi no hay palancas de este tipo. No obstante, un ejemplo corporal puede se la apertura de la boca contra una resistencia. Pararse de puntas en los pies, la carretilla y el rompenueces son algunos ejemplo fuera del cuerpo..

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Leonardo Garrido RíosBiomecánica

PALANCA DE SEGUNDO GÉNERO

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Palancas de tercera clase

. Son aquellas que se crean cuando la fuerza está entre el fulcro de un extremo y la resistencia por el otro. En este sistema, el brazo de fuerza se encuentra más cerca al eje de rotación en comparación con el brazo de resistencia. Esto implica que este tipo de palanca favorece la velocidad o la amplitud de movimiento.

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PALANCA DE TERCER GÉNERO

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Brazos de fuerza y resistenciaBrazo de resistencia (BR): Es aquella porción de la palanca que se encuentra entre el punto de pivote y el peso o resistencia.

Brazo de fuerza (BF): Representa la distancia comprendida entre el punto de aplicación de la fuerza y el eje de rotación

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    Lo que puede favorecer la palanca. Una palanca puede favorecer la fuerza o la velocidad de la amplitud del

movimiento. Esto dependerá de la longitud que posee el brazo de fuerza con respecto al brazo de resistencia. Por lo tanto, este

concepto se considera como una proporción, ya que si ambos brazos fueran iguales, entonces no se favorece la fuerza ni la

resistencia. Una palanca favorece la fuerza cuando el brazo de fuerza es más largo que el brazo de resistencia. Por otro lado,

una palanca favorece la velocidad cuando el brazo de resistencia es más largo que el brazo de fuerza.

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La ley de las palancas Para que una palanca se balancee, el brazo de resistencia multiplicado por la resistencia tiene que ser igual al brazo de fuerza multiplicado por la fuerza. 

Matemáticamente esto se puede expresar en la siguiente ecuación:

F  x  BF  =  R  x  BR

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Ventaja Mecánica

        La ventaja mecánica (VM) es una medida de la habilidad o capacidad de una palanca para poder aumentar una fuerza. En otras palabras, es la manera que una palanca puede ayudar en la amplificación de la fuerza. Esto es, entonces, un índice de cuan eficiente es una palanca. Se dice que una palanca mecánica es eficiente (posee una alta ventaja mecánica) cuando solo se requiere poca fuerza para superar una gran resistencia.

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VM  = BF -----  BR

        Cuando el brazo de fuerza (BF) es mayor que el brazo de resistencia (BR), la ventaja mecánica será mayor de uno; en este caso, la palanca será eficiente

Matemáticamente, la ventaja mecánica puede expresarse como la razón del brazo de fuerza (BF) y el brazo de resistencia (BR):

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Máquinas simplesLas primeras máquinas eran sencillos sistemas que facilitaron a hombres y

mujeres sus labores, hoy son conocidos como máquinas simples. La rueda, la palanca, la polea, el tornillo, el plano

inclinado y la la cuña son algunas máquinas simples. La palanca y el plano

inclinado son los más simple de todos ellos. Los científicos consideran las demás máquinas, derivaciones y aplicaciones de

estas dos.

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MAQUINAS SIMPLES

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Poleas

Para arrastrar objetos pesados se emplea una rueda que gira libremente sobre un eje y que está provista de una llanta con una forma apropiada para pasar una cuerda u objeto similar. Este mecanismo es el que se co0noce como polea. Constituye uno de los casos especiales de palanca y pertenece al conjunto denominada maquinas simple

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Polea fija

. Este tipo de máquina cuelga de un punto fijo y no disminuye la fuerza ejercida, que es igual a la resistencia, facilita mucho los trabajos. La polea fija simplemente permite una mejor posición para tirar la cuerda, ya que cambia la dirección y sentido de las fuerzas. Ejemplo en un pozo

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Polea Móvil

En esta modalidad la polea está unida al objeto y puede moverse verticalmente a lo largo de la cuerda. De este modo la fuerza se multiplica, ya que la carga es soportada por ambos segmentos de la cuerda ( cuantas más poleas móviles tenga un conjunto, menos esfuerzos se necesitarán para levantar un peso). La fuerza motriz que se emplea para alzar una carga es la mitad que la resistencia aunque para ello se tenga que tirar la cuerda el doble de la distancia

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POLIPASTO

Esta clase de máquina también se conoce como apareo y se utiliza para levantar grandes pesos con un esfuerzo moderado. El polipasto se compone de un conjunto de poleas fijas y móviles, con lo que se consigue los efecto de las dos

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Poleas Anatómicas

Comúnmente, las fibras de un músculo o tendón muscular se encuentran envueltas alrededor de un hueso o son desviadas mediante prominencias óseas. Cuando

se altera la dirección de tracción de un músculo, la prominencia o prominencias óseas que ocasionan la

desviación forman una polea anatómica. Las poleas se encargan de cambiar la dirección, sin cambiar la magnitud de la fuerza aplicada. Cuando un polea

anatómica es cruzada por un músculo, su vector no necesariamente estará paralelo hacia o en dirección de

las fibras musculares en contracción.

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Plano inclinado

Las rampas, carreteras inclinadas, hachas, martillos neumáticos y cepillos de carpinteros son ejemplos de la cuarta máquina simple: el plano inclinado y su hermana gemela la cuña.

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Biomecánica

El plano inclinado es una de las máquinas más simples que se han utilizado. Este plano permite subir un barril desde el suelo hasta una cierta altura, más fácilmente que si tuviéramos que levantarlo. A medida que es menor la pendiente del plano inclinado, nos es más fácil mover el objeto a lo largo de él. Dos planos inclinados colocados respaldo a respaldo forman una cuña, dentro de éstas tenemos los cuchillos, también los que forman el paso de un tornillo.