Este documento presenta información sobre biomecánica médica y conceptos físicos como trabajo, energía, fuerza y potencia. Explica que la biomecánica médica evalúa patologías humanas para generar soluciones. Define trabajo como el cambio en el estado de movimiento de un cuerpo producido por una fuerza, y explica los tipos de trabajo y energía potencial y cinética. También describe conceptos como fuerza, potencia y sus aplicaciones en el cuerpo humano.

1. BIOMECÁNICA
MÉDICA
Integrantes:
● Barajas Candelas Karla Michelle
● Cruz Michel Silvia Cristina
● López Cota Elizabeth
● Romero Angulo Alan Fernando

2. Se trata de una magnitud escalar representada por el símbolo W (de Work, en
inglés), expresada en unidades de energía, es decir, en Julios (J) según el
Sistema Internacional.

3. Tipos de trabajo
● Trabajo positivo
Ocurre cuando la fuerza aplicada va en el
mismo sentido del desplazamiento del
cuerpo, produciendo una aceleración
positiva.
● Trabajo negativo
Ocurre cuando la fuerza aplicada va en
sentido contrario al desplazamiento del
cuerpo, pudiendo producir una aceleración
negativa o desaceleración.

4. Trabajo
En física, se entiende por Trabajo al cambio en el estado
de movimiento de un cuerpo producido por una fuerza de
una magnitud dada.

5. ¿Qué es ?
Ciencia encargada de evaluar las
patologías que aquejan al cuerpo
humano para generar soluciones
capaces de evaluarlas, repararlas o
paliarlas.

6. Expresión matemática del trabajo

7. Energía potencial
E. potencial: La energía potencial es una energía que resulta de la posición o configuración del objeto. Un objeto puede
tener la capacidad para realizar trabajo como consecuencia de su posición en un campo gravitacional (energía potencial
gravitacional), un campo eléctrico (energía potencial eléctrica), o un campo magnético (energía potencial magnética).
Puede tener energía potencial elástica como resultado de un muelle estirado u otra deformación elástica.

8. Energía potencial gravitatoria
Definimos la energía potencial gravitatoria como la energía que posee un cuerpo por el hecho de encontrarse bajo la
acción de la gravedad. Su valor, para el caso de alturas pequeñas sobre la superficie terrestre, viene dado por:
Ep=m⋅g⋅h
Donde:
● Ep: Es la energía potencial del cuerpo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Julio (J)
● m: Masa del cuerpo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Kilogramo (kg)
● g: Valor de la aceleración que provoca la gravedad. Su unidad de medida en el SIstema Internacional es el metro
por segundo al cuadrado (m/s2)
● h: Altura a la que se encuentra el cuerpo . Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el metro (m)

10. Energía potencial elástica
Energía potencial almacenada como consecuencia de la deformación de un objeto elástico, tal como el estiramiento de un
muelle. Es igual al trabajo realizado para estirar el muelle, que depende de la constante del muelle k así como la distancia
estirada. De acuerdo con la ley de Hooke, la fuerza requerida para estirar el muelle es directamente proporcional a la
cantidad de estiramiento.Puesto que la fuerza tiene la forma:
F = -kx

11. Energía potencial electrostática y
potencial eléctrico
La Energía Potencial Eléctrica es la energía que tiene una carga eléctrica debido a su posición en
relación con otra u otras cargas eléctricas". El movimiento de las cargas eléctricas es debido a esta
energía.
Tipo de energía potencial (medida
en julios en el S.I.) que resulta de la
fuerza de Coulomb y está asociada a
la configuración particular de un
conjunto de cargas puntuales en un
sistema definido. No se debe
confundir con el potencial eléctrico
(medido en voltios).

12. El potencial eléctrico es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga
positiva desde dicho punto hasta el punto de referencia, ignorando el componente irrotacional del campo
eléctrico, dividido por unidad de carga de prueba.Aritméticamente se expresa como el cociente:

13. Energía potencial química
Energía potencial relacionada con la organización estructural de los átomos o moléculas. La energía
química de una sustancia puede ser transformada en otras formas de energía mediante una reacción
química. Por ejemplo, cuando se quema un combustible la energía química se convierte en calor, de la
misma forma que en el metabolismo de los alimentos en un organismo biológico.

14. Energía potencial nuclear
En la estructura del núcleo intervienen dos tipos de fuerzas, las fuerzas electromagnéticas asociadas a la
carga eléctrica de los protones que son conservativas y las fuerzas nucleares.​ Estas últimas presentan
algunas propiedades que deben ser conocidas para poderles asociar la expresión de energía potencial
que les corresponde.
De todo ello se puede deducir que las fuerzas nucleares no acaban de encajar dentro del concepto de
fuerzas conservativas.

15. Características de la energía
Las características más sobresalientes a la hora de diseñar una energía potencial para el núcleo pueden ser las siguientes,
si bien existen otras:
● Son fuerzas atractivas muy intensas de forma que superan en dos órdenes de magnitud la repulsión
electrostática entre los protones.
● Actúan por igual entre los nucleones, sean estos protones o neutrones.
● Son de corto alcance de forma que un nucleón solo interacciona con sus vecinos inmediatos.

16. Energía cinética
La energía cinética de un cuerpo es aquella energía que posee debido
a su movimiento. Se define como el trabajo necesario para acelerar un
cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta la velocidad
indicada.

17. Fuerza
Magnitud vectorial, mide la razón de cambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de
partículas. Es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. No
debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de medida de fuerza es el newton que se representa
con el símbolo N. El newton es una unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades que se define
como la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s² a un objeto de 1 kg de masa.

18. Tipos de fuerza:
-Fuerzas de contacto y fuerzas a distancia:
● contacto, las que se dan como producto de la interacción de los cuerpos en
contacto directo
● distancia, como la fuerza gravitatoria o la coulómbica entre cargas, debido a
la interacción entre campos y que se producen cuando los cuerpos están
separados cierta distancia unos de los otros.

19. Fricción
La fricción en sólidos puede darse entre sus superficies
libres en contacto. En el tratamiento de los problemas
mediante mecánica newtoniana, la fricción entre sólidos
frecuentemente se modeliza como una fuerza tangente
sobre cualquiera de los planos del contacto entre sus
superficies, de valor proporcional a la fuerza normal.

20. Fuerza gravitatoria
La fuerza de atracción entre dos masas, cuyos centros de
gravedad están lejos comparadas con las dimensiones del
cuerpo,2​ viene dada por la ley de la gravitación universal de
Newton:
es la fuerza que actúa sobre el cuerpo 2,
ejercida por el cuerpo 1.
constante de la gravitación universal.
vector de posición relativo del cuerpo 2
respecto al cuerpo 1.
es el vector unitario dirigido desde 1 hacía
2.
masas de los cuerpos 1 y 2.

21. Fuerza eléctrica
La fuerza eléctrica también son de acción a distancia, pero a veces la interacción entre los cuerpos actúa como una fuerza
atractiva mientras que, otras veces, tiene el efecto inverso, es decir puede actuar como una fuerza repulsiva.Entre dos o
más cargas aparece una fuerza denominada fuerza eléctrica cuyo módulo depende del valor de las cargas y de la distancia
que las separa, mientras que su signo depende del signo de cada carga. Las cargas del mismo signo se repelen entre sí,
mientras que las de distinto signo se atraen.
q1, q2 = Valor de las
cargas 1 y 2
d = Distancia de
separación entre las
cargas
Fe = Fuerza eléctrica

22. Fuerza de campos estacionarios
En mecánica newtoniana también es posible modelizar algunas fuerzas constantes en el tiempo como campos de fuerza.
Por ejemplo la fuerza entre dos cargas eléctricas inmóviles, puede representarse adecuadamente mediante la ley de
Coulomb:

23. Potencia
La potencia es la capacidad de la musculatura de contraerse venciendo una
resistencia que se opone al acercamiento de sus puntos de inserción.
Cantidad de trabajo que tiene que realizar una fuerza que causa desplazamiento
en unidad de tiempo.

24. Unidades y fórmulas.
Unidad: WATT (W) o Caballo de fuerza (HP)
1HP = 750W
POTENCIA= TRABAJO/TIEMPO.

25. Tipos de potencia.
● Potencia mecánica
es aquel trabajo que realiza un individuo o una máquina en un cierto periodo
de tiempo. Potencia ejercida a través de la acción de la fuerza.

26. Potencia eléctrica: que es el resultado de la
multiplicación de la diferencia de potencial entre los
extremos de una carga y la corriente que circula allí.
Potencia acústica: Cantidad de energía por unidad de
tiempo emitida por una fuente determinada en forma de
“ondas sonoras”.

27. Potencia del sonido: que se calcula en función de la intensidad
y la superficie, y a la potencia de un punto (si P es un punto fijo y
C una circunferencia, la potencia de P respecto C es el producto
de sus distancias a cualquier par de puntos de la circunferencia
alineados con P; el valor de la potencia es constante para cada
punto P).
Potencia en óptica: inverso de la distancia focal de una
lente o espejo.

28. Energía mecánica y trabajo
Una fuerza constante genera trabajo cuando, aplicada a un cuerpo, lo desplaza
a lo largo de una determinada distancia.
Mientras se realiza trabajo sobre un cuerpo, se produce una transferencia de
energía a este, por lo que se puede decir que el trabajo es energía en
movimiento.

29. ¿Qué es la energía?
Capacidad para realizar un trabajo.

30. ● El trabajo se expresa en joules
(J)
● L= F x d donde, L es el trabajo
realizado por la fuerza
Todas las fuerzas perpendiculares al
movimiento no realizan trabajo.

31. Bibliografía
● Concepto de Trabajo (Física). Equipo de Redacción de Concepto.de. Obtenido 2018,10, de
https://concepto.de/trabajo-en-fisica/)
● Instituto de biomecánica de valencia. (s.f.). BIOMECÁNICA. Recuperado 7 octubre, 2018, de
http://www.mibienestar.es/salud/2-general/2-biomecanica.html
● Apoyo P. (2011) Energia Cinetica y Potencial, disponible en: https://quimicayalgomas/fisica/energia-cinetica-y-
potencial/
● Gilberto Quiñonez Palacio . (2012). FUNDAMENTOS DE BIOFISICA . México : Trillas.