Prof. Edgar Lopategui Corsino

M.A., Fisiología del Ejercicio

 

Saludmed 2020, por Edgar Lopategui Corsino, se encuentra bajo una licencia "Creative Commons", de tipo:
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UNIDAD 3: BIOMECÁNICA

LECCIÓN U3-L1: BIOMECÁNICA:

INTRODUCCIÓN

        El estudio de los principios mecánicos conexo al movimiento humano representa un campo de estudio esencial para todo profesional involucrado en las ciencias del movimiento humano o la medicina del deporte.   Por ejemplo, la técnica deportiva se fundamenta en el análisis descriptivo del su movimiento, de sus fuerzas internas y externas, de los factores aerodinámicos o hidrodinámicos, entre otras variables.  El planteamiento anterior se encauza hacia la aplicación de los principios mecánicos en los organismos vivos, o más bien la biomecánica o kinesiología mecánica.  La biomecánica aplicada al movimiento humano y deporte se encarga de estudiar y analizar los efectos de todas las fuerzas que actúan internamente en el organismo humano y externamente, sobre este.  Esto abarca cambios anatómicos internos, como lo son las fuerzas de los músculos esqueléticos y sus repercusiones sobre los huesos y articulaciones. También, comprenden consecuencias externas, entre los que se pueden identificar reacciones sobre el suel a casas de las fuerzas y otras influencias.  Todas estas posibles transformaciones en la forma y dimensiones del cuerpo humano, afectan la calidad del movimiento, sea una destreza motora de un competidor o un ejercicio conducente a mejorar la salud.  Por su parte, la mecánica es aquella rama de la física que analiza las acciones de las fuerzas sobre partículas y sistemas mecánicos.  La señalada ciencia analiza los efectos de las fuerzas sobre posibles cambios morfológicos y propiedades mecánicas los cuerpos (ejemplo, el organismo humano o implemento deportivo).  Los anterior incluye alteraciones en el tamaño, forma (ejemplo: depormación), estructura y movimiento del cuerpo.  La mecánica se subdivide en: 1) mecánica de los cuerpos rígidos, 3) mecánica de los cuerpos deformables, 4) mecánica de los líquidos (o fluidos), 5) mecánica relatvística y 6) mecánica cuántica.  Bajo la mecánica se encuentran dos ramas importantes, a saber la estática y la dinámica.  La estática estudia los sistemas en un estado constante de movimiento, incluyendo la ausencia de movimiento.  La estática abarca el estudio de los objetos en un estado de equilibrio (en reposo o en una acción de movimiento invariable).  Por el otro lado, la dinámica representa aquella rama de la mecánica que estudia los sistemas relacionados con la aceleración.  La dinámica se subdivide en: cinemáica y cinética (Hall, 2019, capítulo 1; Likens & Stergiou, 2020; McGinnis, 2013, pp 12-13; McLester & St, 2020, p. 2; Watkins, 2018, pp. 2-5).

        Otras subdivisiones de la biomecánica, al igual que la mecánica, incluyen la cinemática y la cinética.  La cinemática es el estudio de la descripción del movimiento, incluyendo consideraciones de espacio y tiempo.  Esta rama de la biomecánica analiza patrones y velocidad de los movimientos secuenciales realizados por los segmentos del cuerpo.  En otro orden, la cinética consiste en el estudio de las acciones manifestadas por las fuerzas.  Lá cinética también considera el torque y cómo éste afecta el movimiento del cuerpo, como un todo o solo sus segmentos (Hall, 2019).

        Se ha planteado que la biomecánica dispone de nueve principios que aplican an campo de las ciencias del movimiento y medicina del deporte. Estos principios son 1) principio de fuerza-movimiento, 2) fuerza-tiempo 3) inercia, 4) arco de movimiento, 5) balance, 6) continuo de la coordinación, 7) intercacción segmental, 8) proyección óptima y 9) giro (Knudson, 2007, pp. 30-34).  Estos principios se discutirán a lo largo de las lecciones que posee esta unidad de aprendizaje.

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OBJETIVOS

        Al culminar la  Lección U3-L1 (Consideraciones Preliminares y Conceptos Básicos relacionados a la Biomecánica), se cuenta con la expectativa que los alumnos puedan:

Conocimientos:

1. Expresar el concepto de la biomecánica y sus ramas, sin equivocarse.

2. Listar las áreas de intensión y soporte de  la biomecánica del deporte y el ejercicio

3. Explicar el término cinemática, con precisión

4. Describir los diferentes tipos de movimientos que puede ejecutar el organismo humano, con seguridad

5. Deducir la dirección del movimiento, con precisión 

6. Identificar las dos ramas que se derivan de la mecánica, eficazmente.

7. Reconocer los campos de especialización de la biomecánica, apropiadamente.

8. Discriminar entre el concepto de cinemática y el de cinética.

9. Diferenciar entre distancia, rapidez, velocidad y aceleración

10. Contrastar entre cantidad escalar y cantidad vectorial, con precisión

11. Enumerar las cuatro características de la fuerza, correctamente..

Destrezas:

1. Desarrollar un sistema para evaluar los factores y principios biomecánicos que inciden durante una destreza deportiva o la ejecución de un ejercicio físico, satisfactoriamente.

2. Computar la velocidad promedio e instantanea, correctamente.

Actitudes:

1. Subrayar la importancia de la biomecánica en el campo de las ciencias del movimiento humano y la medicina del deporte, satisfactoriamente

2. Demonstar la virtud inalienable del estudio de la fuerza y sus aplicaciones en el deporte y ejercicios, con exactitud

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TERMINOLOGÍA.1

        Los conceptos nuevos que requieren ser dominados en la Lección U3-L1, son los siguientes:

Biomecánica	Espacial	Desplazamiento lineal	Cantidad vectorial	Palanca
Mecánica	Temporal	Desplazamiento angular	Vector	Momento de fuerza
Estática	Sistema	radio	Magnitud	Momento
Dinámica	Vector	Ángulo	Posición
Cinemática	Marco de referencia	Theta	Desplazamiento
Cinética	Cadena cinética abierta	Grados	Origen
Movimiento	Cadena cinética cerrada	Radianes	Dirección
Técnica deportiva	Movimiento relativo	Grados de libertad	Orientación
Cadena cinética	Traslación	Mecanopatología	Sentido
Cadena cinética abierta	Rotación	Cuerpo	Masa
Cadena cinética cerrada	General	Sistema	Peso
Movimiento lineal	Traslación rectilínea	Punto	Fuerza
Movimiento angular	Traslación curvilínea	Cantidad escalar	Torque

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CONSIDERACIONES PREMIMINARES

        Como se mencionó previamente, la biomecánica alude a una disciplina cientifica encargada de estudiar el movimiento humano, las fuerzas y su efecto sobre el organismo humano. ().  La biomecánica es, pues, la física encargada de estudiar la mecánica, y con ello el movimiento que manifiestan los seres vivos.  Tradicionalmente, la biomecánica se ha viculado con el deporte, los ejercicios o el entrenamiento físico, la traumatología atlética y la rehabilitación física (LeVeau, B. 2011, p. 1; McLester & St, 2020, pp. 2-5).

        Con el fin de poder comprender los principios biomecánicos y sus procesos de análisis cuantitativo y cualitativo, es necesrio primero conocer ciertos parámetros de referencia que asisten al análisis biomecánico.  Estos factores cardinales para el estudio de la mecánica en el deporte son: 1) el cuerpo, 2) el sistema, 3) el punto y 4) el marco de referencia.   Un cuerpo  representa el objeto sujeto al análisis, el cual puede ser el cuerpo humano en su totalidad, una porción o segment del cuerpo, o un objeto inanimado.   Por ejemplo, si se analiza el movimiento de un velocista de 100 metros lisos, el cuerpo estaría presensetdo por este competidor que se desplaza en la pista.  El estudio de la biomecánica se inicia por identificando el sistema.  Un sistema se refiere a a cualquier estructura u organización de estructuras relacionadas, cuyo estado de movimiento es de interes analítico   Un sistema se compone de dos o más cuerpo.   Regresando al corredor, si se desea estudiar al dos o más corredores en un competencia de atletimo, se esría refiriendo a lo anterior como un sistema.  También, sus sistema puede ser solo analizar los barazos y las pies de un solo corredor, en viata que existen varios cuerpo de análisis.  Por su parte, un punto denota una manera de representar el cuerpo, el cual no posee dimensiones.  Los puntos se representan por círculos.  Si un punto posee masa, entonces ee ilustra con una equis (x) dentro del circulo, o se ennegrece con dos triángulos en el medio y dos triángulos sin ennegrecer.  Volviendo al corredor de pista, resulta más fácil analizar su movimiento si este atleta se encuentre representado por un punto.  En otro orden, el marco de referencia expresa la perspectiva partir de la cual se describe el movimiento.  Para poder establecer el marco de refrencia, es crucial primero definir el origen y la direccción basada en este origen.  El lugar donde comienza el marco de referencia concreta el origen, identificado con un círculo vacío.  Para poder aplicar las leyes de la mecánica duarnte el análsis de un movimiento, el origen debe ser un punto fijo y significativo.  Así, si se analiza el velocista de 100 metros lisos, el origen para el marco de referencia sería la ubicación de la salida de los 100 metros lisos.  Lo próximo sería instaurar la dirección.  Para esto, se definen los ejes que atraviesan el origen, en ambos lados de este.  Los ejes se encuentran representados por líneas rectas, a lo largo de la cual se mueve el cuerpo.   También, estos ejes se pueden definir mediante la colocación de flechas.  La flecha siempre apunta en dirección al eje.  Las direcciones tienen orientación y sentido.  La orientación indica una línea de referencia particular.  Entonces, la orientación de los ejes o líneas se establecen si son verticales, horizontales, es norte, sur, este u oeste.  Por lo regular las líneas de recorrido son horizontal (eje-de-x) o vertical  (eje-de-y).  El sentido se especifica por medio de dos puntos en una línea de referencia.  Por ejemplo, si se dirige de un punto B a un punto A, posee un sentido opuesto (dirección contraria).  Esto se define como un sentido negativo, por el hecho de dirigirse en sentido opuesto a la dirección.  No obtante, si se dirige de un punto A a un B, sigue la misma línea de referencia.  En este caso, posee un sentido positivo, dado que se mueve en acorde a la Ínea de referencia (Flanagan, 2019, pp. 14-16; McLester & St, 2020, p. 22).

        El próximo paso a seguir durante la actividad de un análisis biomecánico es determinar la posición (identificado como p). o localización, del cuerpo en el marco de referencia.  Se define posición como la localización física del cuerpo dentro del marco e referencia.  Si el marco de referencia consiste de un solo eje, entonces la posición equivale a la localización del cuerpo en el eje.  Cuando se establece la posición, lo próximo sería determinar cuán lejos se ubica a lo largo del eje, es decir, la magnitud.  Toda esta actividad analitica, se puede plasmar mediante un diagrama vectorial o gráfica.  Para un diagrama, primero se identifica el origen y el eje.  Luego, se dibuja una flecha desde el origen hasta el punto, lo cual representa el largo entre el origen y la posición.  Así, la longitud de la flecha se define como la magnitud del vector (Flanagan, 2019, p. 16).

        Una manera de poder trabajar matemáticamente y gráficamente lo explicado en los párrafos previos, consiste en comprender que son medidas cuantitativas escalares y vectoriales.  Una medida escalar consiste únicamente de su magnitud (ejemplos: distancia, tiempo y otros).  Por su parte, un vector indica magnitud y dirección (ejemplo: desplazamiento) (Turner & Kahlon, 2018).  Gráficamente, un vector es representado por una flecha.  La orientación del de la flecha indica la línea de acción, mientras que la cabeza de la flecha revela la dirección y sentido del vector (Nordin & Frankel, 2012, p. 3)  

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DEFINICIONES

Aceleración: Un cambio en el estado de movimiento de un sistema, causado por la aplcación de una fuerza. Tambien, la aceleración se puede definir como un cambio en la magnitud o dirección del vector de velocidad con respecto al tiempo (McLester & St, 2020, p. 439)

Aceleración angular: Un cambio en magnitud o dirección (o ambos) del vectos de la velocidad angular con respecto al tiempo (McLester & St (2020, p. 439)

Aceleración promedio: La proporción (razón o tasa) de cambio en velocidad dividido en el intervalo completo sobre la cual ha cambiado (McLester & St, 2020, p. 439)

Aceleración promedio angular: El cambio en la velocidad angular dividido en el intervalo completo sobre la cual ha cambiado (McLester & St, 2020, p. 439)

Biomecánica: La aplicación de los principios y leyes de la mecánica para el estudio de la estructura y función de los sistemas biológicos vivos, en especial  el cuerpo humano y sus movimentos (Flanagan, 2019., p. 2; (Richards, 2018, p. xiv).  También, esta ciencia se dedica a evaluar y analizar las fuerzas y sus efectos en los sere vivos (Grimshaw, Cole, Burden, & Fowler, 2019, p. A1).  Una definición clásica de la biomecánica consiste en la ciencia orientada a estudiar las fuerzas internas y externas que actuan sobre el organismo humano (Hay, 1985, p. 2).

Brazo de momento: Alude al apalancamiento de una fuerza para crear un momento. Es específico indica la distancia perpendicular desde el eje de rotación hasta la línea de acción de la fuerza (Knudson, 2007, p. 290).

Cadena cinética cerrada: Una cadena cinética en la cual el movimiento en un segmento es posible solamente con el movimiento que cooperam los otras segmentos (McLester & St, 2020, p. 440)

Centro de masa: El punto en el cual toda la masa del sistema se concentra (McLester & St, 2020, p. 440).

Cinemática: Estudia los patrones y leyes de la mecánica propios en los movimientos corporales, de sus segmentos o de los implementos deportivos.  No toma en consideración las fuerzas que provocan estas accciones.

Cinética: Estudia las fuerzas que ocsasionan los movimientos del cuerpo humano, como un todo o de sus segmentoso.  También incluye las fuerzas que causan el movimientos de los implementos y equipos que emplean los deportistas o los individuos que entrenan.

Desplazamiento angular: La localización de un punto dado, definido por su distancia (radio, o r) desde el origen y el ángulo (identificado por le letra griega de theta, (o Θ) entre el eje de referencia seleccionado y la línea formada al conectar el punto de origen dado (McLester & St (2020, p. 439).

Espacial: Relacionado con, o respecto a, el mundo tridimensional (McLester & St, 2020, p. 2).

Fuerza: Se refiere a una acción de empujar (push) o tirar (pull).  También, cuantitativamente se define como el producto de masa de un objeto y la aceleración de la fuerza de gravedad (Hall, 2019, capítulo 3)

Inercia: La tendencia de un cuerpo para resistir un cambio en su estado de movimiento (Hall, 2019, capítulo 3)

Masa: La cantidad de materia que contiene un objeto (Hall, 2019, capítulo 3)

Mecánica: Ciencia que estudia las fuerza y sus consecuencias (Flanagan, 2019., p. 2)

Mecanopatología:  Se refiere a las causas mecánicas para las lesiones o traumas (Flanagan, 2019., p. 2).

Momento, momento de fuerza o torque: Se refiere al efecto rotatorio, o angular, de la fuerza (Knudson, 2007, p. 290).

Movimiento: El movimiento se explica por la naturaleza de su cambio en posición (McGinnis, 2013, p. 52).

Peso: La cantidad de la fuerza gravitacional ejercida sobre un cuerpo (Hall, 2019, capítulo 3).

Patomecánica:  Alude a una mecánica incorrecta a raíz de una lesion o enfermedad (Flanagan, 2019., p. 2).

Rapidez promedio o velocidad promedio: La proporción (razón o frecuencia) promedio del movimiento (McLester & St, 2020, p. 439).

Temporal: Relacionado con, o respecto a, el tiempo (McLester & St, 2020, p. 2).

Trayectoria: El patrón en el espacio que un objeto sigue conforme se mieve a través del aire (Knudson, 2007, p. 294).

Vector: Un vector instaura una expresión matemática determinada por su tamaño (definido como magnitud) y su orientación (establecida como dirección).  Estos vectores de idiosincrasia cuantitativa se ilustran gráficamente por medio de flechas.  La longitud de la flecha se define como la magnitud del vector.  Entre tanto, la cabeza de la flecha representa la dirección y el sentido del vector (McGinnis, 2013, p. 423).  Por su parte, la línea de flecha expresa la línea de acción del vector.  Para aquellos vectores que representan la aplicación de una fuerza, su rabo indica el punto de aplicación de este vector de fuerza (Özkaya, Nordin, Goldsheyder, & Leger, 2012, p. 241).

Velocidad angular: La proporción (razón o tasa) del vector del movimiento angular, o la proporción (razón o tasa) del movimiento angular en una dirección específica (McLester & St, 2020, p. 439)

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EL ESTUDIO DEL MOVIMIENTO HUMANO Y DE LOS IMPLEMENTOS DEPORTIVOS

        La descripción de las diversas posiciones que puede asumir el cuerpo humano y el tipo de movimiento que sea capaz ejecutar en el espacio y en un tiempo dado, define la ciencia de la cinemática .  EL movimiento se refiere a un cambio en posición, utilizando como referencia a otro cuerpo, un punto fijo u otros.  El cambio de posición se manifiesta en el contextp de  los marcos de referencia espacial (relativo a los puntos en el espacio) y temporal (relativo a intérvalos de tiempo).  Lo anterior implica que el movimiento depende de estos marcos de referencia (espacio y tiempo) para poder ser definidos o descritos (Houglum  & Bertoti, 2012, .pp. 4-5; McLester & St, 2020, p. 43).  Como resultado, emerge el concepto de movimiento relativo, es decir, el movimiento de un objeto, o cuerpo, con respecto a un marco de referencia.

DESPLAZAMIENTO

        El desplazamiento representa una distancia a lo largo de un l;ínea recta a partir de una dirección específica, desde una posición inicial hasta una posición final (McGinnis, 2013, p. 57).  El cambio en posición de un cuerpo (su desplazamiento) se detona con el simbolo griego delta (▲) seguido de la p de posición.   Este movimiento del cuerpo se lleva a cabo dentro de un espacio (distancia) o intervalo de tiempo.  La distancia indica cuán lejos ha recorrido el cuerpo.  Por su parte, La magnitud implica cuán grande es el cambio.  Un mayor cambio de posición del cuerpo implica una flecha más larga, es decir un número mayor.  Matemáticamente, el cambio en posición se descibe como (Flanagan, 2019, p. 17):

TIPOS DE MOVIMIENTO

        Los movimientos se pueden describir como traslación, rotación y general (la combinación de movimientos traslatorios con rotatorios).  La traslación representan movimientos que se evidencian de forma horizontal (a lo largo del ejje-de-x), vertical (a través del eje-de-y) o bajo la dimensión de profundidad  (eje-de-z).  Esta acción ocurre de manera simultalnea (los puntos se mueven en grupo o juntos), es decir, un solo punto (ejemplo: el centro de gravedad),  También,  el movimiento traslatorio de un objeto, o cuerpo, siempre se manifiesta hacia la misma direcciónn y distancia, en referencia al marco de referencia.  Cuando un movimiento traslatorio sigue una línea recta, se define como traslación rectilinea.  El desplazamiento  linear (d) se describe en medidas internaciomales de distancia, como lo son los milímetros, centímetros, metros y kilómetros.  En otro caso, si el movimiento traslatorio  ocurre a lo largo de un patrón curvo (o arco), éste se define como traslación curvilínea (McLester & St, 2020, pp. 43-44).

        Cuando el movimiento se instaura a través de un patrón circular. o rotatorio, éste de describe como un movimiento angular. Todo movimiento angular ocurre alrededor de un eje fijo. Bajo este escenario, el desplazamiento se observa a través de un arco de movimiento medido en ángulos, es decir, desplazamiento angular (theta o Θ).  Por lo tanto, las medidas se establecen como grados o radianes.  El radio de rotación (diatncia del segmento que rota desde su eje de rotación) determina cada punto en el segmento rotatorio, de manera que cada desplazamiento angular varía (McLester & St, 2020, p. 44).

        En resumen, el movimiento puede ser descrito como lineal o rectilineo (en línea recta), curvilineo  o angular (rotatorio) (McLester & St, 2020, pp.43-44).  Los movimiento angulares que acontecen en las articulaciones móviles (o sinoviales).  Dependiendo del tipo de articulación y la cantidad de ejes que posee y planos que rebasan de manera palalela, se establece cierto grado de libertad de movimiento angular para cada uno de esta articulaciones.  El planteamiento anterior dfice lo que son los grados de libertad.  Por ejemplo, la articulación humeroulnat se clasifica como ginglimo o uni axial.  Consecuentemenet, esta articulación solo posee un grado de libertan, dado que cuenta con un eje y un plano.  Por el otro lado, las articulaciones enartrosis poseen tres grados de libertad, dado que cuentan con tres ejer y tres planos.  Se infiere pues, aquellas partes del cuerpo donde se puedan sumar los grados de libertad  a partit de dos o mas articulaciones,  poseen el potencial de acumular una mayor cantidad de grados de libertad, lo que se traduce en traslaciones y movimientos curvilineos suaves del cuerpo (Houglum & Bertoti, 2012, p. 16). .

        Un enfoque para describir el movimento de los sistemas estudiados, es instaurar que el cuerpo humano posee múltiples segmentos conectados unos a otros, a partir de enlaces, desde sus articulaciones.  Como resultado, se crea una cadena cinética, conectada a estructuras rígidas sobre la cual se pueden aplicar vectores de fuerza.  Estos enlaces actuan de manera sinergista, dado el el movimiento en un enlace, o segmento, afecta la transferencia de la fuerza al otro (McLester & St, 2020, p. 49).

        Paralelo a lo discutido en el parrafo anterior, el organismo humano se encuentra constituido de diversas estructuras y segmentos.  Consecuentemente, la anatomía del cuerpo se transforma en una cadena cinética compleja durante las actividades deportivas, la práctica de ejercicios físicos, los esfuerzos físico cotidianos y la vida laboral u ocupacional.  Lo previo describe el concepto de cadena cinética funcional.  Cuando algunos de los componentes segmentales de la cadena cinética se encuentran en apoyo a una superficie sólida, se establece que su movimiento es de tipo cerrado (movimientos de cadena cinética cerrada).  En las cadenas cinéticas cerrada, cada segmento se asiste mutuamente, es decir, cooperan con el movimiento.  Por el contrario, si el segmento distal que se mueve se encuentra libre (abierto) y sin apoyo, esto define a una cadena cinética abierta (movimientos de cadena cinética abierta). En una cadena cinetica abierta, los segmentos involucrados no se ayudan unos a otros (Houglum & Bertoti, 2012, pp. 16-17; McLester & St, 2020, pp. 49-51).

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FUERZA

        Se vive en un ambiente donde en todo instante emerge el fenómeno físico de la fuerza, particularmente en los escenarios deportivos y en los sistema conducentes al entrenamiento físico y deportivo.  Consecuentemente, la fuerza constituye un concepto de importancia suprema en el campo de la biomecánica.  Las fuerzas pueden estudiarse de forma separadas, combinadas y se pueden manipular.  La fuerza se puede definir como un empuje (push) o tirón (pull).  La fuerza puede ser considerada como una forma existente en la física que tiende a producir el movimiento, detener el movimiento o cambiar su dirección.  Cuando se evidencia la acción de un movimiento, se posibilita que la masa (m) acelere, a causa de una fuerza.  La relación se describre en la ecuación F = ma.   La sigla F equivale a fueza, la variable m se refiere a la masa del objeto (o cuerpo) y la letra "a" alude a la aceleración (positiva o negativa) del objeto.  Si se reestructructura la formula previa, es posible llegar a la ecuación: a = F/m.  Esta fórmula representa la Segunda Ley de Movimiento de Newton de o la Ley de Aceleración.  La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza aplicada e inversamente proporcional a su masa (LeVeau, B. 2011, p. 2) .

        La fuerza es una cantidad vectorial (posee magnitud y dirección) . Para definir la fuerza, ésta debe ser descrita a base de cuatro características, que son: 1) punto de aplicación de la fuerza, 2) línea de aplicación (o acción) de la fuerza, 3) dirección del tirón o empuje y 4) magnitud de la fuerza.  Siempre la fuerza posse un un punto de aplicación.  Algunos ejemplos de puntos de aplicación de la fuerza son 1) el contacto entre huesos y articulaciones, 2) las uniones de los músculos a los huesos, 3) el centro de masa de una extremidad y 4) el punto de contacto de una macuerna (dumbell).  Las fuerzas actúan a lo largo de una línea de aplicación, pero esta línea puede estar dirigida por una polea fija.  La terecra característica de la fuerza es la dirección de su tirón o empujón.  La fuerza de gravedad, por ejemplo, provee una dirección hacia abajo sobre el cuerpo humano.  La magnitud, la cual es una cantidad de la fuerza, es la cuarta característica de la fuerza. Todas estas características de la fuerza deben ser consideradas cuando se analizan las acciones de esfuerzo o tracciones durante el movimiento humano. Las unidades de medida para la fuerza son el Newton (N), o libra (LeVeau, B. 2011, p-. 2-3), aunque la unidad preferida son los Newtons, por ser una de carácter internacional (Richards, 2018, p.12).

TIPOS DE FUERZA

        Existen varios tipos de fuerza.  Las fuerza que atañen al campo de la salud y movimiento humano son las gravitacionales, de contacto, friccionales, musculares, de inercia, elástica boyante y electromagnética (LeVeau, B. 2011, p-. 2-3).

LAS LEYES DE MOVIMIENTO DE NEWTON

Primera Ley de Newton (Principio de Inercia)

        En su primera ley, Newton postula que un objeto, o cuerpo, bajo un estado de reposo, siempre habrá de permaner tal margen de circusntancia.  También, en caso que este objeto, o cuerpo, inicie un movimiento a una velocidad constante, éste se mantendrá en tal uniformidad, siempre que no sea afectado por una fuerza externa.  Lo anterior describe el concepto de inercia.  La inercia alude a la resistencia de un objeto para iniciar un movimiento, desde su estado en reposo.  Ahora bien, una vez el objeto se encuentre en movimiento, éste manifiesta cierta oposición para denenerse.  Se infiere, pues, que la masa de un cuerpo instituye una medida de su inercia qu, como se mencionó, es la resistencia de comenzar a mversis, si ya estaba en reposo; también, su resistencia [ara cambiar su velocidad o dirección, si ya se encontraba moviendise.  Consecuentemente entre más grande sea la masa del cuerpo, mayor será su inercia.  Lo anterior significa que se habrá de requerir una mayor fuerza para mover esta masa o cambiar la forma en que se mueve.  La mencionada ley de Newton no considera la posible presencia de fuerzas de fricción, asunto más adelante será dicutido (Richards, 2018, p. 12; Watkins, 2018, p. 3) .

Segunda Ley de Newton (Ley de Aceleración)     

        La segunda ley de Newton fue descrita previamente.  Retomando su definicion, la señalada ley indica que un movimiento principiado por un objeto, o cuerpo, se posibilita que la masa (m) de este objeto acelere (a), a raíz de la infuencia de una Fuerza (F) externa.  El concepto aceleración puede ser visualizado como una proporción en el cambio de la velocidad de forma positiva (+) o negativo (-).  La aceleración siempre es positiva, mientras que la descaceleración es negativa (Richards, 2018, p. 12).  Cualquier punto con una fuerza neta que no sea equivalente a cero, habra de experimentar una tasa de cambio en su  velocidad (aceleración), en la dirección a la fuerza aplicada (Turner & Kahlon, 2018).  En acorde como se describió arriba, la fómula para la segunda ley de Newton se expone como sigue :

Tercera Ley de Newton (Acción-Reacción)     

        En la tercera le de Newton, se postula que para toda acción (o fuerza) que ejerce un objeto, o cuerpo, hacia una dirección específica, siempre habrá una reacción de igual mannitud que la original, pero en la dirección opuesta.  Por ejemplo, si un velocista ejerce una fuerza contra los bloques de salida, se deberá experimentar una fuerza impulsora de la misma magnitud a la aplicada a los bloques, pero en sentido contrario.  Esto también se conoce como fuerza de reacción de suelo (o ground reaction force, abreviado GRF) (Richards, 2018, p. 13).

MASA Y PESO

        Existe un uso inapropiado de los conceptos de masa y peso (o weight, en inglés).  La cantidad de materia que posee un objeto se conoce como masa.  En el caso del ser humano, la masa representa la cantidad de átomos que comprende al cuerpo.  En el planeta tierra, la masa no cambia, a menos que un individuo se encuentre bajo un régimen dietético adelgazante, lo que podría disminuir la cantidad de materia en el cuerpo humano.  Por su parte, el peso representa aquella fuerza de atracción que ejerce el centro de la tierra contra la masa de un objeto, o cuerpo.  La fuerza de atracción alude a la aceleración de la fuerza de gravedad.  La unidad de medida para la aceleración de la gravedad represnata una variable constante, que es -9.8 m/s².  El signo negativo significa que esta accción se dirige hacia abajo, o hacia en centro de la tierra.   Por lo tanto, en este caso, la fuerza depende de la masa y de esta fuerza de gravedad.   Fraseado de otra manera, el peso consiste de la magnitud que ejerce la aceleración de la fuerza de gravedad sobre la masa de un objeto o cuerpo, lo cual se puede exponer como (Hall, 2019, capítulo 3; Richards, 2018, p. 13):

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