INTRODUZIONE ALLA BIOMECCANICA
La biomeccanica: Studia le proprietà meccaniche degli
organismi viventi La meccanica: Studia il moto dei corpi e
si divide in statica e dinamica Le grandezze fisiche: sono
le entità divisibili per un'unità di misura
Le grandezze derivate: Si legano alle grandezze fondamentali mediante una legge di
natura matematica
Le grandezze fisiche fondamentali per la meccanica: Sono
lunghezza, massa e tempo Le grandezze fisiche classificabili: Per
esse si può definire solo l'operazione di confronto La misura: È il
risultato della misurazione
La statica: Studia l'equilibrio dei corpi
Una grandezza scalare: Si definisce con un solo numero
La velocità: È una grandezza vettoriale
1. SCOPI DELLA BIOMECCANICA
Se sottoposti ad un carico, i tessuti: rispondono alle forze in base al tipo di carico, alla
sua durata ed alla sua direzione
La forza di gravità può essere ridotta o neutralizzata: immergendo il corpo, tutto od
in parte, in un recipiente di acqua
Le lesioni ossee possono dipendere da: le proprietà dei materiali del tessuto
La risoluzione di problemi di postura: possono essere affrontate sfruttando i principi
meccanici
I programmi di esercizio possono essere benefici nel trattamento di alcune
patologie: se tengono conto (tra le altre) della posizione del corpo e del punto di
applicazione della forza
Gli splint e le protesi: usano la forza elastica di elastici e molle per produrre carichi sulla
parte del corpo o sull'attrezzo
La progettazione e la fabbricazione di uno splint ottimizzato: prevede la presenza di
carichi specifici con direzioni appropriate.
La valutazione ed il trattamento della deambulazione: poggiano sulle caratteristiche
meccaniche dello spostamento, della velocità e dell'accelerazione
I piani per l'aereobica e la ginnastica: sono equipaggiamenti di protezione
Le piattaforme di forza: consentono di valutare la cinematica e la cinetica di vari
movimenti del corpo
2. LE FUNZIONI
La variabile dipendente: il valore è quello corrispondente alla variabile
indipendente tramite la funzione Una funzione: È una legge che fa corrispondere ad
un elemento del dominio uno e un solo elemento del codominio
Il dominio di una funzione: È l'insieme dei valori ammessi della funzione
La scrittura y=fx: Vuol dire che ad ogni elemento x del dominio corrisponde uno e un solo
elemento y del codominio tramite f
Le funzioni polinomiali: Hanno espressione matematica coincidente con un polinomio
Le funzioni fratte: Hanno per insieme di definizione l'insieme R privato degli elementi che
annullano il denominatore
La funzione f(x)= x-3/2: È definita in R
La scrittura Px,y: Rappresenta un punto P di coordinate x e y
La funzione f(x) = 2/x: Ha come dominio R-{0}
Per la rappresentazione grafica di una funzione: È necessario conoscere e calcolarne il
valore in alcuni punti fondamentali
3. LE FUNZIONI TRIGONOMETRICHE
Di ogni angolo: Si può fornire la misura in gradi e radianti
La lunghezza di una semicirconferenza in radianti: È pari a pi-greco π
Il seno di un angolo: Si definisce come l'ordinata del punto che si trova sulla circonferenza
di centro l’origine e
raggio 1 e che sottende un angolo orientato di lunghezza x
Il coseno di un angolo: Si definisce come l'ascissa del punto che si trova sulla circonferenza
di centro l’origine e
raggio 1 e che sottende un angolo orientato di lunghezza x
La funzione tangente: È pari al rapporto tra il seno e il coseno dell'angolo di cui viene
calcolata
Una funzione periodica: Si ripete uguale a se stessa dopo un opportuno intervallo
La funzione seno: È definita ovunque in R
La funzione coseno: È una funzione periodica
Il seno della somma di due angoli: È il prodotto del seno del primo per il coseno del
secondo più il seno del secondo per il coseno del primo
4. I VETTORI
Le grandezze vettoriali: Sono grandezze fisiche caratterizzate da un numero, una
direzione e un verso
Le grandezze scalari: Sono grandezze fisiche caratterizzate da solo un numero
La somma dei vettori: Si calcola mediante la regola del parallelogramma ed è la diagonale
maggiore del parallelogramma
La differenza dei vettori: Si calcola con la regola del parallelogramma e coincide con la
diagonale minore dello stesso
Il prodotto scalare: Dà per risultato uno scalare
Il prodotto di uno scalare per un vettore: Restituisce un vettore con modulo pari al
prodotto del modulo del vettore di partenza per lo scalare e ha direzione coincidente con
quella di partenza. Il verso dipende dal segno dello scalare
Il vettore opposto: Sommato al vettore di partenza dà un vettore nullo
Le componenti di un vettore: Sono le proiezioni del vettore lungo
gli assi cartesiani Dati due vettori a e b formanti un angolo alfa, il
loro prodotto scalare vale: Abcosα La scrittura a+b=b+a: Ci dice
che la somma di due vettori è commutativa
5. LA CINEMATICA
Lo spostamento: È il vettore che congiunge posizione finale e iniziale
La cinematica: Studia il moto dei corpi indipendentemente dalle cause
Il moto traslatorio: È caratterizzato dal fatto che tutti i punti del corpo si muovono con la
stessa velocità nella stessa direzione
Il moto del Cdg di una persona che cammina: È un moto sinusoidale
Il piano sagittale: Divide il corpo in due parti simmetriche una destra e una sinistra
Il piano trasverso: È un piano che divide il corpo in due metà asimmetriche: l’emicorpo
superiore e l’emicorpo
inferiore.
Il piano frontale: Divide il corpo in due metà asimmetriche, la parte anteriore e posteriore.
La traiettoria: È l'insieme dei punti che il corpo attraversa durante il moto
L'asse longitudinale: Attraversa il baricentro del corpo dal basso verso l’alto
L'asse frontale: Attraversa orizzontalmente, da sinistra a destra, il corpo e incontra l’asse
delle y nel baricentro.
6. IL MOTO RETTILINEO UNIFORME
La legge oraria di un moto: Esprime il legame tra la posizione di un corpo è l'istante di
tempo d'osservazione La posizione iniziale: Rappresenta la posizione da cui si comincia
ad osservare il moto e può o meno coincidere con l'origine del sistema di riferimento
L'istante iniziale: È associato alla posizione iniziale e rappresenta l'istante in cui
cominciamo ad osservare il moto
La velocità nel moto rettilineo uniforme: È costante
Il rapporto spazio/tempo nel moto rettilineo uniforme: È costante
1 Km/h: È pari a 0,278 m/s
La pendenza del grafico spazio-tempo del moto rettilineo uniforme: Rappresenta la
velocità del corpo ed il coefficiente angolare della rappresentativa della legge spazio-tempo
Il moto rettilineo: Avviene su una traiettoria rettilinea
Il moto rettilineo uniforme: È caratterizzato da un'accelerazione costantemente nulla
Un corpo che si muove di moto rettilineo uniforme: Percorre spazi uguali in intervalli di
tempo uguali
7. IL MOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
La velocità media: È il rapporto tra spazio e tempo impiegato a percorrerlo
L'accelerazione media: È il rapporto tra la variazione di velocità e l'intervallo di tempo in
cui avviene L'accelerazione istantanea: È il valore limite a cui tende l’accelerazione
media calcolandola in un intervallo di tempo sempre più piccolo.
La velocità istantanea: È il valore limite a cui tende la velocità media calcolandola in un
intervallo di tempo sempre più piccolo.
Il moto vario: È caratterizzato dal fatto che un corpo che si muove di tale moto percorre
spazi diversi in intervalli di tempo uguali
Il moto uniformemente accelerato: È caratterizzato da accelerazione costante
L'accelerazione: Rappresenta la rapidità di variazione della velocità
La legge del moto uniformemente accelerato in partenza da fermo: E’
rappresentata da un arco di parabola In un diagramma velocità-tempo, lo spazio
percorso da un corpo che si muove di moto uniformemente accelerato con
partenza in velocità: Coincide con l’area del trapezio che ha per base maggiore la
velocità base minore quella iniziale e per altezza il tempo
L'accelerazione si misura in: m/s2
8. I MOTI NEL PIANO E NELLO SPAZIO
Il vettore velocità: è sempre diretto come il vettore spostamento
Il moto vario: Prevede che un corpo percorra spazi diversi in intervalli di tempo uguali
L'accelerazione su moto vario curvilineo: è diretta nel centro di curvatura
Il moto circolare uniforme: Prevede che si percorrano archi uguali in intervalli di tempo
uguali
La frequenza: è il numero di giri compiuti in un secondo
Il periodo: è l'intervallo di tempo in cui si percorre un giro completo
L'unità di misura della frequenza: è l'inversa del tempo ovvero l'hertz
La velocità angolare: è il rapporto tra l'angolo percorso e il tempo impiegato a
percorrerlo L'accelerazione centripeta: è responsabile della variazione della
direzione istantanea della velocità L'unità di misura della velocità angolare: è il
radiante al secondo
9. IL MOTO PARABOLICO
Il moto dei proiettili: è il tipico esempio di moto parabolico
Il moto parabolico: Ha traiettoria parabolica
La componente verticale del moto parabolico: Si muove di moto uniformemente
accelerato
La componente orizzontale del moto parabolico: Si muove di moto rettilineo uniforme
La gittata: è la distanza dall'origine a cui cade un oggetto sparato
L'angolo di sparo per la gittata massima: è 45 gradi
L'accelerazione di gravità: è diretta verso il basso e in modulo vale 9,81m/s2
La traiettoria nelle fasi di volo: Non può modificarsi nella fase di volo
Nel moto di un proiettile sparato in orizzontale: La velocità istantanea man mano che il
proiettile si avvicina al suolo diventa sempre più verticale
Nel moto di un proiettile sparato in modo qualunque: La traiettoria è una parabola con
vertice non nell'origine
10. MOTO ARMONICO E MOTO VARIO
Il moto armonico: è un esempio di moto oscillatorio
Il moto vario: Si caratterizza da una velocità variabile
Un corpo che si muove di moto armonico: Si sposta di poco rispetto alla posizione di
equilibrio
La legge del moto armonico: è del tipo s = r cos(wt)
La proiezione sul diametro del punto che si muove di moto circolare uniforme nella
definizione di moto armonico: Percorre spazi diversi in intervalli di tempo uguali
Il punto che si muove sulla circonferenza nella definizione di moto armonico:
Percorre archi uguali in intervalli di tempo uguali
L'accelerazione del moto armonico: è pari a w2s
Il moto circolare vario: è caratterizzato da una velocità variabile
Il moto curvilineo vario: è caratterizzato da una traiettoria generica e velocità variabile
Un moto rettilineo vario: Avviene su una retta con accelerazione variabile
16. BASI DELLA BIOMECCANICA: FORZE E PRESSIONE
La linea di applicazione rappresenta per una forza: un'immaginaria linea diritta di
lunghezza indefinita lungo la quale una forza agisce
Gravità e peso: sono direttamente proporzionali
L'azione muscolare concentrica: la forza del muscolo è maggiore rispetto a quella delle
forze esterne
La forza elastica: può governare il comportamento degli elementi
elastici dei muscoli La correlazione tra cartilagine e ginocchio:
da' luogo ad una forza di contatto L'inerzia di un corpo: può causare
un danno vascolare in particolari casi
La spinta di galleggiamento: È la forza di spinta verso l'alto di ogni fluido su un oggetto
immerso in esso
La pressione di un piede sulla neve: diminuisce se aumenta l'area di appoggio
Le piaghe da decubito: Si possono evitare modificando la posizione a letto dei pazienti
L'utilizzo di camere d'aria: permette di ridurre determinati effetti pressori indesiderati sul
corpo
17. BASI DELLA BIOMECCANICA: CONCETTI AGGIUNTIVI E MOVIMENTO
Uno sportivo che impugna un peso: subisce un carico sull'articolazione dell'arto superiore
Il baricentro di un corpo: sarà più vicino all'estremità più grande e pesante se il corpo è
asimmetrico
Il baricentro negli esseri umani: può variare per pazienti sani e malati sia durante
l'attività quotidiana che in caso vengano aggiunti pesi
Il momento d'inerzia: È direttamente proporzionale al quadrato della distanza dall'asse
attorno al quale avviene la rotazione
Il sistema di riferimento utilizzato per descrivere il movimento umano: considera il
baricentro del corpo all'incirca davanti alla seconda vertebra sacrale
I sistemi "globografici" per l'analisi cinematica del movimento: sono più precisi dei
sistema cartesiano di Fick, ma comunque approssimati
La legge dell'accelerazione di Newton: prevede che accelerazione e massa siano
inversamente proporzionali
L'inerzia nella deambulazione: viene vinta anche grazie all'impiego della forza muscolare
Il colpo di frusta cervicale: può arrecare danni anche gravi alle strutture del collo e della
testa
Le stampelle possono scivolare: in quanto la forza di reazione della superficie di
appoggio agisce lungo un angolo che favorisce il fenomeno
18. LA STATICA E LA COMPOSIZIONE DELLE FORZE
La statica: Studia le condizioni di equilibrio dei corpi e delle forze capaci di mantenere tale
equilibrio.
La forza può agire su un corpo: Con un effetto sia statico che dinamico
Le forze che caratterizzano il moto umano: Sono le forze muscolari e quella di gravità
Un corpo che parte da fermo: è soggetto all'azione di una forza che ne modifica la velocità
Se un oggetto è fermo e permane in questo stato: La risultante delle forze che
agisce su di esso è nulla La retta d'azione di una forza: è la retta che passa per il
punto di applicazione della forza e che contiene il vettore F
Il newton: Si definisce come la forza applicata a una massa di 1 Kg ne determina
un’accelerazione di 1m/s2
Un corpo rigido: è un corpo indeformabile
Le forze complanari: Giacciono nello stesso piano
19. EFFETTO DI PIU’ FORZE SU DI UN CORPO RIGIDO
Le forze parallele e concordi: Sono forze parallele applicate in punti diversi e con lo stesso
verso
Le forze concorrenti: Sono forze che si intersecano in un punto
Le forze parallele e discordi: Sono forze con stessa direzione e con verso opposto
La risultante delle forze parallele concordi / forze concorrenti: Si calcola con la regola
del parallelogramma
Il momento di una forza: È il prodotto vettoriale del braccio della forza e la forza stessa
Il vettore momento di una forza: È diretto ortogonalmente al piano individuato da braccio
e forza
La coppia di forze: Sono due uguali ed opposte parallele e che sono applicate in punti
diversi di un corpo rigido Il momento di una coppia di forza: Dipende solamente dalle
due forze in gioco e dai loro punti di applicazione La risultante delle forze collineari: Si
calcola col metodo punta-coda
La risultante delle forze concorrenti: Si calcola con la regola del parallelogramma
20. LA SCOMPOSIZIONE DELLE FORZE
La scomposizione delle forze: Consiste nel trovare le componenti di una forza
qualunque una volta che sono note le direzioni delle componenti
Una forza qualunque: Ha moltissime e diverse componenti
La forza peso, o di gravità: è sempre ortogonale al suolo
La forza vincolare del piano inclinato sull'oggetto: è diretta ortogonalmente al lato
obliquo del piano inclinato e impedisce che l'oggetto sprofondi
La contrazione muscolare: Si deve alla componente rotatoria e assiale
La componente rotatoria: è responsabile della contrazione muscolare se prevale su quella
assiale
La componente assiale: è responsabile della stabilità di un'articolazione
La risultante del movimento di un muscolo: è parallela alla linea mediana delle fibre
muscolari
Nella scomposizione su forze parallele contenenti la risultante: Entrambe hanno lo
stesso verso della risultante
Nella scomposizione su forze parallele non contenenti la risultante: Quella più
lontana dalla risultante ha diverso verso della stessa ma quella più vicina è equiversa
21. ALTRE MODALITA’ DI SCOMPOSIZIONE DELLE FORZE E IL CENTRO DI
GRAVITA’
La risultante delle forze che agiscono su una trave: è più vicina alla forza più intensa
Per scomporre la risultante delle forze su una trave: Imponiamo che i momenti siano
uguali ed opposti e la somma delle forze sia pari alla risultante
Il teorema di Talete per le rette parallele: Ci fa capire che due o più trasversali
individuano su più rette parallele segmenti in proporzione
Per la decomposizione di una risultante in più di due forze: Usiamo il metodo per la
decomposizione in due forze in modo iterativo, applicandolo prima a due di esse e poi quel
che si è ottenuto lo si applica alle successive Il baricentro: Costituisce il punto di un corpo
su cui agisce la risultante delle forze di gravità
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
-
![Paniere Biomeccanica - Fondamenti di biomeccanica del movimento umano, aggiornato e completo]()
Paniere Biomeccanica - Fondamenti di biomeccanica del movimento umano, aggiornato e completo
-
![Paniere Fondamenti di biomeccanica del movimento umano, aggiornato e completo]()
Paniere Fondamenti di biomeccanica del movimento umano, aggiornato e completo
-
![Paniere esame Fondamenti di biomeccanica del movimento umano]()
Paniere esame Fondamenti di biomeccanica del movimento umano
-
![Paniere esame Fondamenti di biomeccanica del movimento umano]()
Paniere esame Fondamenti di biomeccanica del movimento umano
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
Appunto