BIOCINEMATICA - UNIVERSIDAD CIENTÍFICA

1. TEMA: BIOCINEMÁTICA
DOCENTE: CARLOS GONZALES CASTRO
SEMANA: 05

2. TEMA
DOCENTE:
SEMANA:
LOGRO DE SESIÓN
Al finalizar la sesión el estudiante resuelve
problemas contextualizados de Biocinemática,
haciendo uso de las Leyes de Newton,
demostrando capacidad de análisis e
interpretación de los resultados obtenidos.

3. SABERES PREVIOS
¿ Qué entiende por cinemática?
¿ Qué es movimiento ?
¿ Cuáles son las leyes de Newton ?

4. CONTENIDO
MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL
LEYES DEL MOVIMIENTO
DINÁMICA

15. Un cuerpo tiene la siguiente ley del movimiento: X (t)
2
3 4.t t
   , donde t se mide en
segundos y X se mide en metros. Determine la distancia que recorre entre los instantes t = 2 s y t
= 5 s.

16. 3Se conoce la ley del movimiento de una partícula que se mueve en el
eje “x”. , donde “t” se mide en segundos y “x” en metros.
Determine la velocidad media entre los instantes t = 3 s y t = 9

17. Se muestra dos esferas en movimiento. Si la rapidez del sonido en el aire es 340
m/s. A partir del instante mostrado, ¿después de qué intervalo de tiempo el
hombre escuchará el sonido del choque entre las esferas?

19. Un corredor viaja entre dos puntos en línea recta, si su rapidez es de
12 km/h llega a destino a la hora T y si su rapidez es de 18 km/h llega
una hora antes. Determine la rapidez que tiene cuando llega una hora
después en km/h.

20. Carlos creció 8 centímetros entre las edades de 13 y 13,5 años.
a) ¿Cuál es la rapidez promedio del cambio de estatura en este
tiempo?
b) b) A los 13 años Carlos medía 1,45m de estatura. Suponiendo que
la rapidez del cambio de estatura (rapidez de crecimiento) es
constante entre las edades de 13 y 18 años, hallar el cambio de
estatura en este tiempo
c) c) ¿Cuál será la estatura cuando alacance la edad de 18 años?
d) d) A partir de esta información, ¿podría predecir la estatura que
tendrá al llegar a la edad de 40 años?

22. Ecuaciones cinemáticas de movimiento
de la Biomecánica
distancia - Tiempo
𝒗 = 𝒗𝒐 + 𝒂𝒕
𝑥 = 𝑥𝑜 + 𝒗𝒐𝑡 +
𝒂
2
𝑡2
Velocidad - Tiempo
𝒗𝟐
= 𝒗𝒐
𝟐
+ 𝟐ܽx
Velocidad - distancia
𝑥: distancia, x0: distancia inicial en
metros (m), v: velocidad,
v0: velocidad inicial en
metros/segundos, t: tiempo en
segundos (seg)
a: aceleración es constante en
metros/segundo cuadrado (m/s2)

25. Un atleta parte del reposo desde el punto P con M.R.U.V. y recorre entre
los puntos A y B de su trayectoria la distancia de 1 km durante 10
segundos, si al pasar por el punto B su rapidez es el triple de la que tuvo
en el punto A. Determine la distancia que recorre entre el punto de partida
y el punto A.

26. Utilizando los datos de la Tabla 1, calcular:
a) La velocidad de despegue vd para un ser humano y
b) La aceleración de despegue

29. Descripción de la CLV
Si un cuerpo es lanzado hacia arriba en
forma vertical y en el vacío, su
movimiento será una CLV ,
observándose que:
a. El tiempo de subida concluye cuando el
cuerpo se detiene (v4 = 0).
b. El tiempo de subida es igual al tiempo de
bajada.
c. El punto en donde el cuerpo se detiene
se llama punto de máxima altura.
d. El desplazamiento desde el punto de
lanzamiento hasta el punto en que se
detiene se llama altura máxima (hm).
e. La rapidez del móvil en un punto de la
trayectoria, es la misma al pasar de
subida como al pasar de bajada.

30. Ecuaciones de la CLV
Si elegimos «+y» hacia arriba, el movimiento de CLV se describe como un MRUV cuyos
parámetros son como se muestran en el siguiente cuadro:

31. Un astronauta con traje espacial puede saltar 0,5 m en vertical en la superficie de la
Tierra. La aceleración de la gravedad en Marte es 0,4 veces la de la tierra. Si su
velocidad de despegue es la misma, ¿a qué altura llegaría un astronauta que salte en
Marte.

32. A través de una rendija una persona ve pasar un cuerpo hacia arriba y luego de 3 s lo ve
pasar hacia abajo. Si la rendija esta a una altura de 20 m sobre el suelo, determinar la
velocidad con que el cuerpo fue lanzado desde el piso

34. Uu futbolista patea un balón con una V inicial de 20 m/s, formando un ángulo
de 53° con la horizontal. Calcular:
a. Altura máxima
b. Tiempo de vuelo
c. Alcqnce horizontal

35. Si en una prueba de salto largo se realiza un salto de 1,1s de
duración en el aire, ¿Cuál será su alcance? Cree Ud. Que sus
resultados se ajustan a la realidad?

36. Un futbolista A patea una pelota, saliendo ésta con una velocidad de 25 m/s y un ángulo
de 37º con el piso. Otro jugador B que se encuentra a 69 metros delante del primero
corre a recoger la pelota. ¿Con que velocidad media debe recorrer este último para
recoger la pelota justo cuando llega al suelo?

38. CLASE
Biomecánica del movimiento
La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza
neta, o resultante, que actúa sobre él e inversamente proporcional a su
masa.
a
m
 
F
a
m
Fx
  a
m
Fy
 
Fuerza neta que
generan movimiento
en dirección x
Fuerza neta que
generan movimiento
en dirección y
Segunda Ley de Newton
https://www.youtube.com/watch?v=OZDQHVd7QKY

39. Problema 1: Una persona empuja una caja de 50 kg sobre una
superficie horizontal lisa aplicando una fuerza de 30 N. Determine la
aceleración de la caja.
Diagrama de Cuerpo libre
N
P
W
x+
y+
a
m
Fx
 
APLIQUEMOS LO APRENDIDO

40. Problema 2: Un hombre realiza ejercicio de flexiones en una máquina que
consta de unas pesas y rampa como lo muestra la figura. La pesa tiene una
masa de 30 Kg. el ángulo α es de 45º y se considera una aceleración de 0,3
m/s2. ¿Qué fuerza realiza el hombre en cada flexión?
a
m
F
 

41. Problema 3: Un esquiador se desliza por una pendiente con una
inclinación de 30º con respecto a la horizontal. Sin tener en cuenta el
rozamiento, determine el tiempo que demora el esquiador en alcanzar
el punto más bajo, si la longitud de la pendiente es 40 m y el
esquiador parte del reposo.

42. Problema 3 .Una esquiadora acuática de 50 kg (ver la figura) parte del
reposo en el agua y es acelerada hasta una rapidez de 12 m/s, en 3 s,
¿cuál es la magnitud de la fuerza total sobre la esquiadora durante el
período de aceleración? Si la fuerza de rozamiento ejercida por el agua
es 100 N, ¿cuál es la fuerza ejercida sobre los brazos de la esquiadora?

43. ¿Cuál es la aceleración de un bloque de masa 10 kg que resbala hacia
abajo a través de un plano inclinado liso, inclinado 37º con respecto a la
horizontal? (g = 10 m/s2)

44. Una persona de 60 Kg lleva una maleta de 125 N en un ascensor.
Cuando éste desciende, el peso de la maleta que percibe la persona
es de solo 100 N. Calcular a) la aceleración del ascensor, b) la fuerza
que aplica el suelo ala persona y c) la fuerza resultante que se ejerce
sobre la persona.

45. APLIQUEMOS LO APRENDIDO
Resuelven problemas de la guía práctica en equipos

46. INTEGREMOS LO APRENDIDO
Retroalimentación del tema tratado

47. ACTIVIDAD ASINCRÓNICA
Resuelven problemas de la guía práctica en equipos

48. Referencias bibliográficas
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
OBLIGATORIA:
•Cromer, A.H (2011). Física para las Ciencias de la Vida. Ed. Reverte. Barcelona
DE CONSULTA :
•Andrey, R. (2014). Fundamentals of Biophysics. John Wiley & Sons. Massachusetts
Mirabent David J., Llebot Rabagliati J. E