1)Biomecánica médica 2)Trabajo 3)Energia potencial y cinetica 4)Fuerza 5)Potencia 6)Energia mecánica y trabajo

1. BIOMECÁNICA MÉDICA
-Favela Caldera Graciela Guadalupe
-Medina Hernández Adán Feliciano
-Salas Rojas Brenda Evelin

2. ¿ Que es Biomecánica ?
▶ Es una disciplina científica que tiene como objeto el estudio de las
estructuras de carácter mecánico que existen en los seres vivos,
fundamentalmente del cuerpo humano,

3. UTILIDAD
La biomecánica resulta de gran utilidad para :
▶ El estudio del comportamiento de los sistemas biológicos y en particular del cuerpo
humano.
▶ La resolución de los problemas que le provocan al organismo las distintas condiciones
a las que puede verse sometido.

4. Biomecánica Médica
▶ Analiza las patologías que aquejan al cuerpo humano y establece soluciones
capaces de resolver dichas patologías.

5. Dentro de esta área se manejan los
siguientes conceptos:
▶ TRABAJO: Producto de la fuerza por el camino que recorre su punto de
aplicación y por el coseno del ángulo que forma la una con el otro. El trabajo
se expresa en Joules (J)
▶ ENERGIA: Capacidad para realizar un trabajo,al igual que el trabajo es
expresado en Joules (J)
▶ POTENCIA: Cantidad de energía producida o consumida por unidad de tiempo.

6. TRABAJO DE UNA FUERZA
▶ Una fuerza constante genera trabajo cuando se aplica a un cuerpo y lo
desplaza a lo largo de determinada distancia.
▶ Cuando la fuerza tiene la dirección de movimiento se dice que :
▶ Cuando la fuerza aplicada tiene un inclinación α respecto del movimiento:
L= Trabajo
realizado por
la fuerza.

7. RELACIÓN ENTRE TECNOLOGÍA
Y BIOMECÁNICA
➢ Órganos Artificiales: Dispositivos o
tejidos creados con la finalidad de
lograr sustituir partes del organismo
dañadas o que no funcionan de forma
correcta.
➢ Prótesis: Sustitución
de órganos por otros
artificiales .

8. La magnitud denominada energía enlaza
todas las ramas de la física. En el
ámbito de la física, debe suministrarse
energía para realizar un trabajo. La
energía se expresa en Joules (J).
Existen distintas formas de energía:
-Potencial, electrica y magnetica.
Energía

9. -Cinética.
-Acumulada en resortes estirados,
gases comprimidos o
enlaces moleculares.
-Térmica.
-Incluso la propia masa.

10. Cuando una fuerza aumenta la
velocidad de un cuerpo también se
realiza trabajo, como ocurre, por
ejemplo, en la aceleración de un
aeroplano por el empuje de sus
reactores.
Cuando un cuerpo se desplaza con
movimiento variado desarrolla
energía cinética.
Energía cinética

11. Ec= energía cinética
El trabajo realizado por la fuerza resultante que actúa sobre
una partícula es igual que la variación de la energía cinética
de dicha activación.
ΔEc = variación de la energía cinética

12. Energía potencial
Cuando se levanta un objeto desde el suelo hasta la
superficie de una mesa, por ejemplo, se realiza
trabajo al tener que vencer la fuerza de gravedad,
dirigida hacia abajo; la energía transferida al cuerpo
por este trabajo aumenta su energía potencial.

13. Si se realiza trabajo para elevar un
objeto a una altura superior, se
almacena energía en forma de energía
potencial gravitatoria. La energía
potencial es el tipo de energía mecánica
asociada con la posición o configuración
de un objeto.

14. Podemos pensar en la energía potencial cómo la energía
almacenada en el objeto debida a su posición y que se puede
transformar en energía cinética o trabajo. El concepto energía
potencial, U, se asocia con las llamadas fuerzas conservadoras.

15. Cuando una fuerza conservadora, como la fuerza de
gravedad, actúa en un sistema u objeto, la energía
cinética ganada (o perdida) por el sistema es
compensada por una pérdida (o ganancia) de una
cantidad igual de energía potencial. Esto ocurre según
los elementos del sistema u objeto cambien de posición.

16. Este tipo de energía se puede incrementar por la altura y por la
masa. Es conservadora si el trabajo realizado por esta en un
objeto es independiente de la ruta que sigue el objeto en su
desplazamiento entre dos puntos.
Cuando un cuerpo varía su altura desarrolla Ep:
Ep = energía potencial.

17. El trabajo realizado por la fuerza peso es igual a la variación de
la energía potencial.
ΔEp = variación de la
energía potencial
En todas las transformaciones entre un tipo de energía y otro se
conserva la energía total y se conoce como teorema de la
energía mecánica (ΔEM).

18. Fuerzas conservativas
Para un cuerpo de masa m que se mueve del punto 1 al 2 y luego del 2 al 1. Una
fuerza es semiconservativa si el trabajo efectuado por ella sobre una partícula que se
mueve en cualquier viaje de ida y vuelta es 0.
Ejemplo: La gravedad

19. ΔEM = 0
ΔEM = variación de la energía mecánica
Trabajo de fuerzas conservativas
L= ΔEM
ΔEM = ΔEC+ ΔEp
L= ΔEC +ΔEp

20. Para un cuerpo de masa m que se mueve del punto 1 al 2 y luego del 2 al 1. Una
fuerza es no conservativa si el trabajo efectuado por ella sobre una partícula que
se mueve en cualquier viaje de ida y vuelta es distinto de 0.
Fuerzas no conservativas

21. ΔEM ≠ 0
ΔEM = HO
ΔEM = variación de la energía mecánica
HO=trabajo de la fuerza de rozamiento
Trabajo de fuerzas no conservativas:
L = ΔEM + HO
L= ΔEC + ΔEp + HO
Siendo: HO = Fr*d.

22. POTENCIA
DEFINICIÓN:
La potencia desarrollada por una fuerza aplicada a un cuerpo es el trabajo
realizado por esta durante el tiempo de aplicación.
❏ La potencia se expresa en watts (W).

23. Fórmula de la potencia
P= L/t
P= F·d/t
v= d/t
P= F·v
También:
P= (∆ Ec
+ ∆ EP
+ HO
)/t
Si no hay fuerza de rozamiento:
P= (∆ Ec
+ ∆ EP
)/t
Si no cambio su altura:
P= (∆ Ec
)/t

24. Unidad para potencia
Caballo de vapor:
➢ Unidad tradicional utilizada para expresar, el trabajo mecánico que puede
realizar un motor por unidad de tiempo.
➢ Suele abreviarse como CV.
➢ En el SI de unidades la unidad de potencia es el vatio.
➢ 1 caballo de vapor = 736 vatios.

25. ENERGÍA MECÁNICA Y TRABAJO
DEFINICIÓN:
❖ Energía mecánica: Es la suma de las energías potencial (energía almacenada
en un sistema), cinética (energía que surge en el mismo movimiento) y la
elástica de un cuerpo en movimiento.
❖ Trabajo mecanico: aquel desarrollado por una fuerza cuando ésta logra
modificar el estado de movimiento que tiene un objeto.

26. Cuando una partícula está sometida exclusivamente a fuerzas conservativas ,
y a fuerzas que no realizan trabajo (como la tensión de un péndulo, ):
el trabajo realizado sobre la partícula es igual a la disminución de su energía
potencial, calculada como la suma de las energías potenciales individuales.

27. Combinando este teorema con el de las fuerzas vivas obtenemos
esto es, la que disminuye la energía potencial es igual a lo que aumenta la
energía cinética (o viceversa).

28. Reagrupando términos y definiendo la energía mecánica de la partícula como la suma de
su energía cinética más la potencial obtenemos
lo que se conoce como teorema de conservación de la energía mecánica:
“En ausencia de fuerzas no conservativas, la energía mecánica de una partícula
permanece constante.”

29. Si sobre una partícula actúan tanto fuerzas conservativas como no
conservativas, las consideramos por separado. Aplicando el teorema de las
fuerzas vivas
El trabajo de las fuerzas conservativas es igual a la disminución de su energía
potencial

30. Agrupando términos resulta que el
incremento de la energía mecánica es
igual al trabajo de las fuerzas no
conservativas
En el caso particular de una fuerza de
rozamiento, este trabajo es negativo y la
energía mecánica disminuye como
consecuencia de la fricción.

31. Si en lugar de considerar un incremento
finito, calculamos la derivada respecto al
tiempo obtenemos, por el teorema de las
fuerzas vivas
y por la potencia de las fuerzas
conservativas
Sumando las dos
esto es, la derivada de la energía mecánica
es la potencia desarrollada por las fuerzas no
conservativas.

32. En particular, si la fuerza no conservativa es una de rozamiento dinámico,
opuesta a la velocidad, resulta
Dado que en todo sistema real siempre existen fuerzas de rozamiento.

33. Referencias bibliográficas
➔ Departamento de física aplicada III. (2016). Trabajo y energía (GIE).
Noviembre 22, 2016, de Wiki Universidad de Sevilla Sitio web:
http://laplace.us.es/wiki/index.php/Trabajo_y_energ%C3%ADa_(GIE)#Energ
.C3.ADa_mec.C3.A1nica
➔ Quiñones, G. (2017). Fundamentos de BIOFÍSICA. México: trillas