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Biomecánica I Dra. Patricia Pérez Sepúlveda BIOFISICA MEDICA “La física es el estudio delos atributos medibles de las cosas” Unidades y medidas http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/unidadMedida.htm Unidades y medidas: Sistema Internacional de Unidades Símbolos de las magnitudes físicas Errores en las medidas La balanza El calibre Medida del área de una figura rectangular Unidades básicas SII Magnitud Nombre Símbolo Longitud metro m Masa kilogramo kg Tiempo segundo s Intensidad de corriente eléctrica ampere A Temperatura termodinámica kelvin K Cantidad de sustancia mol mol Intensidad luminosa candela cd Unidades SI derivadas expresadas a partir de unidades básicas y suplementarias. Magnitud Nombre Símbolo Superficie metro cuadrado m2 Volumen metro cúbico m3 Velocidad metro por segundo m/s Aceleración metro por segundo cuadrado m/s2 Número de ondas metro a la potencia menos uno m-1 Masa en volumen kilogramo por metro cúbico kg/m3 Velocidad angular radián por segundo rad/s Aceleración angular radián por segundo cuadrado rad/s2 SIMBOLOS Magnitud física Símbolo Unidad SI tiempo t s posición x m velocidad v m s-1 aceleración a m s-2 ángulo plano q rad velocidad angular ω rad/s aceleración angular α rad·s-2 radio r m longitud de arco s m A, S m2 volumen V m3 ángulo sólido W sr frecuencia f Hz frecuencia angular (=2pf) w s-1, rad s-1 área Unidades SI derivadas con nombres y símbolos especiales. Magnitud Nombre Símbolo Expresión en otras unidades SI Expresión en unidades SI básicas s-1 m·kg·s-2 Frecuencia Fuerza hertz newton Hz N Presión pascal Pa N·m-2 m-1·kg·s-2 joule J N·m m2·kg·s-2 watt coulomb W C J·s-1 m2·kg·s-3 s·A Potencial eléctrico fuerza electromotriz volt V W·A-1 m2·kg·s-3·A-1 Resistencia eléctrica ohm W V·A-1 m2·kg·s-3·A-2 Capacidad eléctrica farad F C·V-1 m-2·kg-1·s4·A2 Flujo magnético weber Wb V·s m2·kg·s-2·A-1 Inducción magnética tesla T Wb·m-2 kg·s-2·A-1 Inductancia henry H Wb·A-1 m2·kg s-2·A-2 Energía, trabajo, cantidad de calor Potencia Cantidad de electricidad carga eléctrica Unidades SI derivadas expresadas a partir de las que tienen nombres especiales Magnitud Nombre Símbolo Expresión en unidades SI básicas Viscosidad dinámica pascal segundo Pa·s m-1·kg·s-1 Entropía joule por kelvin J/K m2·kg·s-2·K-1 Capacidad térmica másica joule por kilogramo kelvin J/(kg·K) m2·s-2·K-1 Conductividad térmica watt por metro kelvin W/(m·K) m·kg·s-3·K-1 Intensidad del campo eléctrico volt por metro V/m m·kg·s-3·A-1 Mecánica Estática Dinámica FUERZA : PROPIEDADES PROPIEDAD 1 “Una fuerza siempre es aplicada por un objeto material a otro” PROPIEDAD 2 Una fuerza se caracteriza por su módulo y por la dirección en qué actúa. Magnitud vectorial PROPIEDAD 3 (Tercera Ley de Newton del movimiento) “Cuando un objeto A ejerce una fuerza F sobre un objeto B, el objeto B ejerce simultáneamente una fuerza R sobre el objeto A. La fuerza R es de igual módulo pero de dirección opuesta a F.” PROPIEDAD 4 “Si dos o más fuerzas actúan simultáneamente sobre el mismo objeto, su efecto es el mismo que el de una fuerza única igual a la suma vectorial de las fuerzas individuales” Ejemplos de fuerza como vector ESPACIO División en ejes del espacio MATERIA Centro de masa, centro de gravedad Peso Presión Estudios muestran que si la presión capilar está sobre 32 mmHg se producirá isquemia (Normal hasta 12 mm Hg). La isquemia por si sola no es capaz de inducir lesiones, siendo el tiempo un factor mayor. Hay una relación inversa entre la cantidad de presión ejercida y el tiempo por el cual se mantiene en un punto. Esta relación describe una distribucion parabolica. (Figura 2) Tiempos tan breves como 5 minutos cada 2 horas de alivio de la presión de hasta 450 mm Hg, son suficientes para prevenir la aparición de lesiones por decúbito. La irradiación de la presión ejercida nace de las prominencias óseas, disminuyendo en forma centrífuga. (Figura 3). Esto explica las características del daño tisular que se disponen en forma de cono truncado con base hacia el hueso. (Figura 4) Ulceras por presión Leyes de Newton Ley de Inercia Ley de Aceleración Ley de Reacción Ley de Inercia Ejemplos: Wiplash Llevar en silla de ruedas Ley de Aceleración Costo energético en marcha con órtesis 1997, Chen Walking Speed Ankl e (A2) Kne Hip Tota e (H1+H3 l (K2) ) Slow (J/kg) 0.22 0.04 0.08 % Total 63 11 23 Natural (J/kg) 0.21 0.06 0.12 % Total 54 15 31 Fast (J/kg) 0.19 0.10 0.15 % Total 42 22 33 0.35 0.39 0.45 Ley de reacción Marcha en terrenos irregulares Marcha sobre arena
