Biomecânica Humana: Músculos, Articulações e Movimento

Estrutura Macroscópica Biomecânica do Músculo Esquelético Humano

Organização Física do Músculo

Contribuem individualmente ou coletivamente. Compartimentos divididos em grupos funcionais. Servem para manter os músculos organizados e contidos em uma região.

Estrutura Macroscópica

Organização Muscular Individual. O tecido conectivo do epimísio e perimísio dão ao músculo a capacidade de alongamento. O perimísio é alvo do treino de flexibilidade, porque o tecido conectivo do músculo pode ser alongado.

Organização Muscular Individual

Endomísio – serve como isolante neurológico dentro do músculo.

Estrutura Microscópica e Organização Muscular Individual

A inervação neurológica do músculo percorre o sarcolema e, eventualmente, atinge cada unidade contrátil individual pela neurotransmissão química. Unidade motora.

Organização Muscular Individual

As fibras crescem em comprimento e diâmetro. 80% da fibra muscular é miofibrila. O deslizamento simultâneo de milhares de sarcômeros em série cria uma alteração no tamanho e força do músculo.

Organização das Fibras

O formato e arranjo das fibras no músculo determinam se o músculo é capaz de gerar grande quantidade de força ou se tem boa capacidade de encurtamento.

• Encurtamento: Mudança de comprimento, velocidade.

Fibras Fusiformes

O arranjo das fibras é em paralelo e os fascículos percorrem o comprimento do músculo. O comprimento da fibra muscular é maior que a do tendão.

• Pode ocorrer grande quantidade de encurtamento.
• Produzem movimento de grande amplitude.
• Exemplos: bíceps braquial, sartório, braquial.

Fibras Peniformes

As fibras correm diagonalmente em relação a um tendão que atravessa o músculo.

Características das Fibras Peniformes

Criam movimentos mais lentos e não são capazes de produzir grandes amplitudes. Produzem alta quantidade de força e potência.

• Unipenado: tibial posterior e extensor longo dos dedos.

Bipenado

Gastrocnêmio, sóleo, vasto medial, vasto lateral.

Multipenado

Deltóide, peitoral, glúteo máximo.

Tipos de Fibras

Cada músculo contém uma combinação de diferentes tipos de fibras de contração rápida e lenta.

Tipo I

Encontradas em maiores quantidades nos músculos posturais. São vermelhas devido ao alto conteúdo de mioglobina. Têm baixo tempo de contração e são adequadas para o trabalho prolongado de baixa intensidade.

Tipo II – Fibras de Contração Rápida

Tipo IIa – oxidativas-glicolíticas: Sustentam atividades por longos períodos ou contraem-se com um disparo de força e fadiga-se.

Tipo IIb – Glicolíticas

Proporcionam rápida produção de força e fadiga-se rapidamente.

Origem Muscular

Ligação mais próxima do meio do corpo, ou mais proximal.

Inserção Muscular

Existem 3 maneiras de fixar o músculo no osso:

• Diretamente no osso.
• Tendão.
• Aponeurose romboide.

Características Funcionais e Potencial da Fibra Muscular

Muito resistente e pode ser encurtado ou alongado em velocidades bastante altas sem que ocorram danos.

O desempenho depende de 4 propriedades:

• Irritabilidade
• Contratilidade
• Extensibilidade
• Elasticidade

Irritabilidade

Capacidade de responder a estimulação. Pode ser recrutado rapidamente com significante controle sobre quais e quantas fibras musculares serão estimuladas para um movimento.

• Estímulos: Químicos, Mecânicos.

Contratilidade

Capacidade de encurtar-se quando o tecido muscular recebe estimulação suficiente. A distância que um músculo encurta geralmente é limitada pelas restrições do corpo.

Extensibilidade

Capacidade do músculo para encompridar ou alongar-se além do comprimento de repouso. O músculo sozinho não consegue produzir alongamento, sendo necessário outro músculo ou força externa. É determinada pelo tecido conectivo encontrado no perimísio, epimísio e fáscia que cerca o músculo.

Elasticidade

Capacidade da fibra muscular retornar ao seu comprimento de repouso depois que uma força de alongamento do músculo é removida. É um mecanismo de proteção no músculo que mantém a integridade e comprimento básico. Também é um componente bastante crítico para facilitar o resultado da ação muscular de encurtamento que seja precedida de alongamento.

Função do Músculo

• Produzir Movimento: É criado à medida que as ações musculares geram tensão que é transferida para o osso.
• Manter a Postura e Posições: Essa atividade muscular é contínua e resulta em pequenos ajustes na medida em que a cabeça é mantida na posição ou o peso corporal é equilibrado sobre os pés.
• Estabilizar Articulações: As tensões musculares são geradas e aplicadas pelas articulações por meio de tendões, promovendo estabilidade às partes da articulação por onde eles cruzam.

Outras Funções

• Suportar e proteger os órgãos viscerais e tecidos internos de lesão.
• Alterar e controlar a pressão dentro das cavidades.
• Manutenção da temperatura corporal, produzindo calor.
• Controlar entradas e saídas do corpo pelo controle voluntário: deglutição, eliminação de urina e defecação.

Papel do Músculo

Para realizar uma habilidade motora em um tempo determinado, será usada somente uma pequena porcentagem da capacidade de movimento potencial do sistema motor.

• Movimentador primário vs. Movimentador assistente.
• Agonista vs. Antagonista.
• Estabilizadores e Neutralizadores.

Movimentador Primário

Músculo responsável pela produção de determinado movimento.

Movimentador Assistente

Quanto maior a força requerida, outros músculos contribuem como movimentadores assistentes.

Agonista

Os músculos que criam o mesmo movimento articular.

Antagonista

Músculos opositores ou que produzem o movimento articular oposto. São os antagonistas que freiam o movimento. Quando um músculo está fazendo o papel de antagonista, fica suscetível a lesão.

• Por que o músculo está contraindo? Para retardar o movimento do membro e, ao mesmo tempo, está alongando.

Estabilizadores

Age em um segmento de modo que possa ocorrer um movimento específico em uma articulação adjacente.

Neutralizadores (Sinergista)

O músculo irá contrair-se para eliminar uma ação articular indesejada causada por outro músculo.

Componentes Mecânicos do Músculo

Componente contrátil ou ativo – miofibrila.

Componente Elástico ou Passivo

• Em Série: pontes transversas (15%) - Sarcolema.
• Em Paralelo: Tendão - Epimísio, perimísio e endomísio.

Os componentes elásticos no músculo oferecem uma tensão resistiva quando alongados e armazenam energia mecânica para uso em um movimento articular subsequente. Em alongamento rápido, as pontes transversas de miosina contribuem com o alongamento rápido em série. Em alongamento lento, as pontes transversas escorregam e, consequentemente, não contribuem nesse local.

Ações Musculares Gerais

Ação Muscular Isométrica

Se o músculo está ativo e desenvolve tensão, porém sem mudança visível ou externa na posição articular.

Ação Muscular Concêntrica

Se o músculo gera tensão ativamente com um encurtamento visível na extensão do músculo. As forças musculares somadas produzem uma ação na mesma direção que a mudança no ângulo articular.

O movimento do membro produzido em uma ação muscular concêntrica é positivo, uma vez que as ações musculares são geralmente contra a gravidade. As ações musculares concêntricas são usadas para gerar força contra a resistência externa, como levantar peso, levantar-se do solo ou lançar um disco.

Ação Muscular Excêntrica

Quando um músculo é sujeito a um torque externo maior que o interno dentro do músculo, ocorre um alongamento.

A fonte de força externa, geralmente, é a gravidade. Se as forças musculares somadas produzirem uma ação em direção oposta à mudança no ângulo articular, significa que os músculos antagonistas são os controladores na ação. O movimento do membro produzido em uma ação muscular excêntrica é negativo, já que as ações musculares são geralmente a favor da gravidade.

Comparação entre as Ações

• As ações musculares isométrica, concêntrica e excêntrica não são usadas separadamente, mas combinadas.
• Ações isométricas são usadas para estabilizar uma parte do corpo.
• Ações concêntricas e excêntricas são usadas para maximizar a armazenagem de energia e o desempenho muscular.
• As 3 são muito diferentes em termos de custo de energia e resultado de força.

Ação muscular excêntrica pode desenvolver o mesmo resultado de força que os outros dois tipos de ações musculares, com menos fibras ativadas.

Ação muscular excêntrica é capaz de maior resultado de força que as outras ações musculares. Isso ocorre no nível do sarcômero, no qual a força aumenta se as miofibrilas forem alongadas e estimuladas.

• Um fator adicional que contribui para as diferenças de resultado de forças observáveis entre as ações musculares concêntrica e excêntrica é o sentido vertical do movimento.
• Essas forças têm seu torque influenciado pela gravidade.
• A força da gravidade inibe o movimento de um membro para cima e, antes que qualquer movimento possa ocorrer, a ação muscular concêntrica precisa desenvolver um resultado de força maior que a força da gravidade agindo sobre o membro e o corpo.
• Ação concêntrica exige maior demanda que as demais.

Treinamento: Pessoa Inativa ou Reabilitação

Excêntrico => Isométrico => Concêntrico.

• Fatores adicionais: Velocidade, Peso.

Fatores que Influenciam na Força

Ângulo de Inserção

Nem toda força ou tensão produzida pelo músculo será usada para gerar ação do segmento. Dependendo do ângulo de inserção do músculo, alguma força será dirigida para estabilizar ou desestabilizar o segmento, tracionando o osso para afastá-lo ou aproximá-lo da articulação.

Quando os ângulos de inserção muscular são agudos, o componente P é mais alto e estabiliza.

Característica Força-Tempo

• Ação Isométrica – (porque o número de pontes permanece constante) – usada como referência.
• Está, até certo ponto, relaciona-se com o ângulo de tração muscular sobre o músculo.
• Quando o músculo começa a desenvolver tensão por meio do componente contrátil do músculo, a força aumenta de modo não linear, porque os componentes elásticos passivos encontrados nos tendões e tecidos conectivos alongam e absorvem parte da força.
• Após os componentes elásticos serem alongados, a tensão exercida pelo músculo sobre o osso aumenta linearmente com o tempo até que seja alcançada a força máxima.

Relação Comprimento-Tensão

A quantidade de força produzida por um músculo está relacionada com o comprimento em que o músculo é mantido.

Relação Velocidade-Força

As fibras encurtam-se em uma velocidade ou rapidez específica. Ao mesmo tempo, desenvolvem a força usada para mover um segmento ou carga externa.

Ações Musculares Concêntricas

• A velocidade é aumentada à custa da diminuição na força e vice-versa.
• Uma força ótima pode ser criada na velocidade zero.
• Máxima velocidade com a menor carga.

Ações Musculares Concêntricas: Fibra Muscular vs. Carga Externa. Potência = F x V.

Ações Musculares Excêntricas

• Ocorre o sistema inverso das ações musculares concêntricas.
• Quando o valor de uma carga maior que o valor da força isométrica máxima é aplicada em uma fibra, a fibra começará a alongar-se.

Carga levemente maior = velocidade do alongamento pequeno.

Cargas com 50% ou mais da força máxima isométrica = velocidade de alongamento alta. A tensão aumenta porque o músculo está alongando enquanto contrai.

Músculo Uni ou Biarticular

• A maioria dos músculos cruza apenas uma articulação – uni ou monoarticular.
• Consequentemente, a ação dominante é na articulação que ela atravessa.

Exemplo: músculo braquial.

• Origem: úmero – fixado diretamente no osso.
• Inserção: Ulna – fixado por tendão.

Músculo Biarticular

O músculo cruza duas articulações, criando uma variedade de movimentos articulares que geralmente ocorrem em sequência oposta.

• Origem: cabeça longa, Tubérculo infraglenoidal da Escápula.
• Inserção: Olecrano.

Músculo Biarticular: Desvantagem

Insuficiência Ativa: Incapazes de se encurtar simultaneamente no grau necessário para produzir uma amplitude plena em todas as articulações atravessadas.

Músculo Biarticular: Desvantagem

Insuficiência Passiva: Não pode ser estendido o suficiente para que se consiga uma amplitude plena na direção oposta em todas as articulações.

Fortalecimento do Músculo

O treinamento do músculo para força enfoca um maior desenvolvimento de uma área de secção transversal no músculo – Hipertrofia.

Princípios do Treinamento

• Predisposição Genética: limite genético para o aumento de força que pode ser obtido.
• Especificidade de Treinamento: Somente os músculos usados em um padrão de movimento específico serão fortalecidos.
• Adaptação específica às demandas impostas (AEDI).
• Fundamentação: Bases neurológicas, Recrutamento muscular, Velocidade de treinamento.

Princípios do Treinamento

• Intensidade: Os ganhos de força estão diretamente ligados com a tensão produzida no músculo.
• Um músculo precisa ser sobrecarregado até um nível limiar particular antes que responda e se adapte ao treinamento.
• Quantidade de Sobrecarga.
• Repouso: Entre séries, entre os dias de treinamento e antes da competição.
• É importante para recuperação energética e recomposição da fibra muscular.

Princípios do Treinamento: Volume

Soma do número de repetições multiplicada pela carga ou peso erguido.

• 3 séries de 10 repetições x 50 kg = 1.500 kg.
• 3 séries de 2 repetições x 250 kg = 1.500 kg.

Levantamento de Peso (LP) x Fisiculturismo (F): Carga: LP > F; Repouso: LP > F; Força: LP > F.

Princípios do Treinamento

NSCA - National Strength and Conditioning Association (NSCA) – Associação Nacional de Força e Condicionamento.

Modalidade: Exercícios Isométricos

• Sobrecarrega o músculo em uma posição articular de modo que o torque movimentador equivale ao torque da resistência, resultando em ausência de movimento.
• Benéfico: Produz ganho de força moderado. Usado em reabilitação ou destreinados.
• Prejuízo: Mínima transferência para o mundo real; o aumento acontece no ângulo articular no qual o músculo foi sobrecarregado.

Modalidade: Exercícios Isotônicos

• Quando o segmento move um peso específico por uma Amplitude de Movimento (ADM).
• Pode ser produzido com uma ação muscular concêntrica e excêntrica.

Embora o peso seja constante, o torque motor desenvolvido pelo músculo não é igual devido às mudanças no comprimento-tensão, força-ângulo, velocidade.

Os movimentos devem ser executados com velocidades constantes.

Modalidade: Exercícios Isocinéticos

• Feito com velocidade angular controlada.
• A resistência oferecida é variável conforme a força realizada em cada ponto da amplitude articular e também diretamente proporcional à força física do indivíduo.
• Quanto mais força aplicada ao aparelho, maior será a resistência que o mesmo devolverá. Mas a velocidade angular é sempre constante, em graus por segundo (°/seg), definida previamente pelo examinador.

Modalidade: Exercícios de Cadeia Aberta

• É definido como aquele que ocorre quando o segmento distal de uma extremidade move-se livremente no espaço, resultando no movimento isolado de uma articulação.

Exercício de Cadeia Fechada

• O indivíduo usa o peso do corpo e ações musculares excêntricas e concêntricas.

Biomecânica das Articulações do Esqueleto Humano

Função

• Governar as capacidades de orientar os movimentos dos segmentos corporais.
• A estrutura anatômica determina o funcionamento da articulação.
• As diferenças entre firmeza e frouxidão relativas dos tecidos moles circundantes resultam em diferenças nas amplitudes articulares de movimento.

Classificação das Articulações

• Com base na complexidade (fibrosa, cartilaginosa e sinovial).
• No número de eixos presentes (grau de liberdade).
• Na geometria articular.
• Capacidades de realizar movimentos.

Sinartroses (Imóveis) – Articulações Fibrosas

Têm a finalidade de dar estabilidade, absorver o choque e vibrações, mas permitem pouco ou nenhum movimento dos ossos articulados.

1. Sutura: lâminas ósseas articuladas que possuem ranhuras irregulares – as fibras começam a ossificar-se no início da fase adulta.
2. Sindesmose (unidas por faixas): um tecido fibroso denso mantém os ossos juntos – permite um movimento extremamente limitado.
3. Gonfoses: articulações específicas entre os dentes e seus receptáculos.

Anfiartroses (Ligeiramente Móveis) – Articulações Cartilaginosas

Absorvem força aplicada, mas permitem pouco movimento dos ossos articulados.

1. Sincondroses (mantidas juntas por cartilagens): mantidos juntos por uma delgada camada de cartilagem hialina.
2. Sínfises: finas camadas de cartilagem hialina.

Diartroses (Através da Articulação) ou Sinoviais (Livremente Móveis)

• As superfícies ósseas articuladas são cobertas por cartilagem articular.
• Uma cápsula articular circunda a articulação.
• Uma membrana sinovial que reveste o interior da cápsula articular secreta um lubrificante conhecido como líquido sinovial.
• Uma articulação com baixa fricção capaz de suportar uso e desgaste significativo.

Tipos de Articulações Diartrodiais

• Articulação Plana ou Deslizante: Consiste em duas superfícies planas que deslizam uma sobre a outra para permitir o movimento. Ex: Carpo e Tarso.
• Articulação em Dobradiça (Gínglimo): Permite movimento em um plano (flexão/extensão). Ex: Ulnoumeral e interfalangeanas.
• Articulação em Pivô: Permite movimento em um plano (rotação, pronação/supinação). Ex: Atlantoaxial e rádio-ulnares (proximal e distal).
• Articulação Côndilar: Permite movimento primário em um plano (flexão/extensão) com pequenas quantidades em outro plano (rotação). Ex: Joelho e temporomandibular.
• Articulação Elipsóide: Permite movimento em dois planos (flexão/extensão; adução/abdução). Ex: Segunda a quinta metacarpofalângicas.
• Articulação em Sela: Permite movimento em dois planos (flexão/extensão; adução/abdução) com uma pequena rotação. Ex: Carpometacárpica do polegar.
• Articulação Esferoidal (Bola-e-Soquete): Permite movimento nos três planos (flexão/extensão; adução/abdução; rotação). Mais móvel das articulações. Ex: Quadril e ombro.

Arquitetura das Articulações Diartrodiais

• Cartilagem Hialina: Uma substância avascular com 60 a 80% de água e uma matriz sólida composta de colágeno e gel proteoglicanos. Nutrida pelo líquido que está dentro da articulação. Importante para a estabilidade e função da articulação (distribuição das cargas sobre a superfície e redução do estresse de contato).
• Uma Cartilagem Adicional (Fibrocartilagem ou Menisco): Um tecido fibroso conectado à cápsula. Oferece transmissão de carga adicional, estabilidade, melhora no ajuste das superfícies, proteção das margens articulares e lubrificação da articulação.

Arquitetura das Articulações

• Cápsula Articular: Tecido fibroso branco feito principalmente de colágeno. Protege a articulação.
• Os Ligamentos: Espessamentos da cápsula são comuns onde é necessário suporte adicional. Cria uma porção interarticular (ou parte de dentro da articulação). A cavidade possui uma pressão atmosférica reduzida. A imobilização altera as propriedades mecânicas do tecido, podendo gerar rigidez.

Estabilidade Articular

Capacidade de resistir ao deslocamento (luxação).

• Posição travada (coaptação fechada).
• Posição destravada (coaptação frouxa).

Flexibilidade Articular

Amplitude de movimento (ADM) permitida em cada um dos planos de movimento de uma articulação.

• ADM Estática: Considerado o melhor indicador de rigidez ou frouxidão.
• ADM Dinâmica: Conseguida movimentando-se ativamente em virtude da contração muscular.

Uma quantidade extrema de flexibilidade em uma articulação não garante o mesmo grau de flexibilidade em todas as articulações.

• Ponto 0 – posição anatômica ou fundamental.
• Inibidores comuns – músculo e tendões.
• Outros – conteúdo hídrico dos discos cartilaginosos.

Flexibilidade Limitada

Se os tecidos de colágeno que atravessam a articulação estiverem tensos, aumenta a probabilidade de laceração ou ruptura quando a articulação é forçada além da ADM.

Pesquisas Apontam Que:

• A extensibilidade dos tecidos colágenos aumenta ligeiramente com uma elevação da temperatura.
• Risco de lesão é maior quando a flexibilidade articular é extremamente baixa ou extremamente alta. Tensão/frouxa.
• Apesar dos músculos volumosos poderem inibir a ADM articular, uma articulação extremamente estável e resistente também pode favorecer as grandes amplitudes de movimento.
• Se os tecidos colágenos e músculos que atravessam a articulação não forem solicitados, acabarão sofrendo o encurtamento.
• Inversamente, quando esses tecidos são distendidos regularmente, seu comprimento e flexibilidade aumentam.

Receptores Sensoriais

• OTG – Órgão Tendinoso de Golgi: Estimulado pela tensão; Inibe a tensão – provoca o relaxamento.
• Fusos Musculares: Estimulado pelo estiramento; Inibe o alongamento – provoca tensão.

Alongamento Muscular

Objetivo geral: minimizar o efeito do fuso e maximizar o efeito dos OTGs.

• Alongamento Ativo: Produzido pela contração muscular dos músculos antagonistas.
• Alongamento Passivo: Força aplicada por elemento externo para movimentar um segmento corporal até o final da ADM.

Alongamento Balístico

Realiza alongamentos elásticos ou dinâmicos. Ativa o reflexo de alongamento e resulta na elaboração imediata de tensão no músculo que está sendo alongado. O grau de alongamento não é controlado. Aumenta grandemente o potencial de lesão para todos os tecidos distendidos.

Alongamento Estático

Movimento lento e, quando a posição articular desejada é alcançada, é mantida estaticamente, em geral por cerca de 10 a 30 segundos. O período de tempo é suficiente para estimular os OTGs, que sobrepujam as respostas dos fusos e promovem o relaxamento dos músculos que estão sendo alongados. O tempo ótimo durante o qual o alongamento estático deve ser mantido é relativo. Ativo e passivo.

Facilitação Neuromuscular Proprioceptiva (FNP)

Os procedimentos envolvem alguns padrões de contração e relaxamento alternados dos músculos agonistas e antagonistas com a finalidade de tirar vantagem da resposta do OTG.

• Alongamento estático passivo.
• Contração ativa dos músculos contra a resistência.
• Alongamento estático passivo durante o relaxamento.

Cada fase é mantida por um período de 5-10 segundos, com toda a sequência sendo realizada pelo menos 4 vezes. Produz o aumento significativo da amplitude articular do movimento através de única sessão.

Cinemática Linear do Movimento Humano

Cinemática

É o estudo da geometria, do padrão ou da forma de movimento em relação ao tempo. Descreve o aspecto do movimento em relação ao tempo, sem referência em particular à força ou às forças que causam ou que resultam desse movimento.

A análise cinemática minuciosa do desempenho reflete: o aprendizado de uma nova habilidade motora, a eficiência do movimento e a reabilitação do movimento.

Formas de Análise:

• Quantitativas.
• Qualitativas.

Cinemática: Padrões de Movimento

Os biomecânicos costumam estudar:

• Elementos cinemáticos que caracterizam um desempenho melhor.
• Os fatores biomecânicos capazes de limitar o desempenho de determinado atleta.
• Análise videográfica.

Distância e Deslocamento

Unidade de medida – comprimento (Km, m, cm).

• Distância: medida ao longo da trajetória do movimento. Grandeza escalar.
• Deslocamento Linear: é medido em uma linha reta da posição 1 para a posição 2. Grandeza vetorial.

Rapidez e Velocidade

• Rapidez: distância real percorrida ÷ tempo – Grandeza escalar.
• Velocidade Linear: distância ÷ tempo – Grandeza vetorial.

Unidade de comprimento divididas por unidade de tempo: m/s, Km/h.

Aplicação no Esporte: Corrida

A rapidez é o produto do comprimento de passadas por sua frequência.

Rapidez e Velocidade: Influência

• Dimensão e peso corporal do corredor.
• Composição das fibras musculares.
• Calçados.
• Estado de fadiga.
• Histórico de lesão.
• Inclinação da superfície.

Atletas Habilidosos

Escolhem uma combinação de comprimento e frequência de passadas capaz de minimizar o custo fisiológico da corrida. Velocistas têm uma frequência de passada extremamente alta e curtos períodos de contato com o solo quando comparado com fundistas.

Ritmo

Apresentado como unidade de tempo divididas por unidade de distância. Tempo gasto para percorrer determinada distância.

Aceleração

Definida como o ritmo na mudança na velocidade. Ou, como a mudança na velocidade que ocorre durante um determinado período de tempo. Grandeza vetorial positiva.

• Grandeza vetorial negativa: jogo de baseball.
• Grandeza vetorial: Negativa e Positiva – saltar do trampolim.
• Aceleração = 0 => V2 = V1 = velocidade constante: corrida de 100 m.

Quantidades Médias e Instantâneas

• Média.
• Instantânea.

Cinemática do Movimento dos Projéteis

Corpos projetados no ar são projéteis.

• Deslocamento horizontal resultante do projétil determina o vencedor nas provas de campo: Arremesso de peso.
• Deslocamento vertical resultante do projétil determina o vencedor nas provas: Salto com vara.

Componentes Verticais e Horizontais

É conveniente analisar esses componentes separadamente. São mutuamente independentes.

• Componente Vertical: Influenciado pela gravidade; Refere-se à altura máxima alcançada pelo projétil.
• Componente Horizontal: Nenhuma força o afeta (ignorando a resistência do ar); Refere-se à distância que o projétil percorre.

Influência da Gravidade

A força da gravidade acelera os corpos em uma direção vertical para a superfície da Terra. Força constante e imutável que produz uma aceleração vertical descendente e constante. Grandeza vetorial negativa.

O componente vertical da velocidade inicial de projeção determina o deslocamento vertical máximo conseguido por um corpo projetado de uma determinada altura relativa à projeção: Lançar a bola.

• Sai da mão do malabarista com uma v > 0.
• No ponto máximo ou ápice do voo, instante entre a subida e descida, a velocidade vertical é 0.
• Se a bola for apanhada na mesma altura que foi lançada, a sua velocidade será a mesma que a inicial.

Resistência do Ar

Se um objeto fosse projetado em um vácuo, o componente horizontal de sua velocidade permaneceria exatamente o mesmo durante o voo.

Na maioria das situações reais, a resistência do ar afeta o componente horizontal da velocidade do projétil. Lugar fechado.

Fatores que Influenciam a Trajetória do Projétil

• Ângulo de projeção.
• Velocidade de projeção.
• Altura de projeção.

Ângulo de Projeção

O ângulo de projeção e a resistência do ar determinam o formato da trajetória de um projétil.

Na ausência da resistência do ar, a trajetória de um projétil assume 3 formas gerais:

• Se o ângulo de projeção for perfeitamente vertical, a trajetória também será perfeitamente vertical, com o projétil seguindo o mesmo caminho retilíneo para subir e descer.
• Se o ângulo de projeção for oblíquo (0 a 90°), a trajetória parabólica, o que significa que o formato se assemelhará a uma parábola.

Uma parábola é simétrica. Um corpo projetado em uma direção perfeitamente vertical (â = 0), seguirá uma trajetória semelhante à metade de uma parábola.

A resistência do ar pode criar irregularidades no formato da trajetória de um projétil.

Velocidade de Projeção

Quando o ângulo de projeção e outros fatores são constantes, a velocidade de projeção determina o comprimento ou o tamanho da trajetória de um projétil. Para um corpo projetado verticalmente para cima, a velocidade inicial determina a altura ápice da trajetória. Para um corpo projetado no ângulo oblíquo, a velocidade de projeção determina tanto a altura quanto o comprimento horizontal da trajetória.

Salto Vertical sobre uma superfície plana depende inteiramente da velocidade de impulsão.

Altura de Projeção Relativa

É a diferença na altura a partir da qual o corpo é projetado inicialmente e a altura na qual ele aterrissa ou para.

Quando a velocidade de projeção é constante, uma maior altura de projeção relativa equivale a um maior período de permanência no ar e um maior deslocamento horizontal do projétil.

Condições Ótimas de Projeção

Provas desportivas baseadas na obtenção de deslocamentos máximos: Maximizar a velocidade de projeção.

Arremessos/lançamentos – maximizar a altura de liberação. Altura x ângulo de projeção.