O que é cinemática

Cinemática é o campo da mecânica que estuda o movimento dos corpos, desconsiderando a origem do movimento, que é tratada em dinâmica. Ela analisa conceitos como posição, deslocamento, referencial, trajetória, e etc..

A cinemática envolve cinco variáveis primárias:

• posição (ou localização);
• deslocamento (descrevendo o movimento que ocorreu);
• velocidade (uma medida da rapidez com que algo se movimentou);
• aceleração (o indicador da rapidez com que a velocidade se modificou);
• tempo.

As quatro primeiras características (posição, deslocamento, velocidade e aceleração) podem todas ser enunciadas em forma linear ou angular, dando origem aos descritores gerais da cinemática linear e da cinemática angular. Deve-se ter em mente que deslocamento, velocidade e aceleração são todos mensurações vetoriais, que possuem tanto magnitude quanto direção.

Podemos avaliar em maior profundidade a cinemática de acordo com o fato de o movimento ser visualizado como bidimensional (cinemática plana) ou tridimensional (cinemática espacial). A terminologia essencial e as formulações para a cinemática planar são descritas nos tópicos a seguir.

Conceitos básicos de cinemática

Entenda a baixo como os conceitos de básicos da cinemática são aplicados na fisioterapia e sua dinâmica com possíveis lesões.

Fator Tempo da cinemática na fisioterapia

A primeira variável, o tempo, concede uma medida da duração de determinado evento. A observação de que durante uma única passada o pé de uma pessoa está em contato com o solo por 500ms é um exemplo de uma medida cinemática temporal.

A duração (At) da aplicação da força associada às lesões musculoesqueléticas agudas é bem breve e dura comumente apenas por uma fração de segundo. Esse intervalo de tempo curto resulta inevitavelmente em altas taxas de sobrecarga. Como veremos adiante, a taxa de sobrecarga é um fator crucial que determina a resposta mecânica do tecido após a aplicação de uma carga.

Fator Posição da cinemática na fisioterapia

A posição do corpo inteiro de uma pessoa, ou de uma parte do corpo, opera um papel importante no sentido de determinar a chance de ocorrer uma lesão.

As forças aplicadas a um braço que está hiperestendido e rodado externamente produzirão um padrão diferente daquele que ocorreria se o braço estivesse flexionado e rodado internamente no momento de aplicação da força.

De maneira semelhante, uma força aplicada na parte superior da cabeça de alguém, quando o pescoço está fletido, resultará em lesões diferentes daquelas que aconteceriam se a mesma força fosse aplicada à cabeça estando o pescoço estendido.

A posição de um segmento corporal pode ser descrita qualitativamente (p. ex., o braço está abduzido) ou quantitativamente (p. ex., o antebraço está posicionado com o cotovelo fletido em 45°). A posição de um ponto específico, ou marco, sobre o corpo pode ser especificada quantitativamente utilizando seja as coordenadas cartesianas (x,y) seja as coordenadas polares (r, 0)

Fator Deslocamento da cinemática na fisioterapia

Quando um corpo se movimenta de um local, medimos esse deslocamento como a distância em para ou linha reta da posição inicial para a posição final. Esse é denominado deslocamento linear (Ad). Um corpo que roda em torno de um eixo sofre deslocamento angular (A6), que é medido como o número de graus (ou radianos) de rotação (p. ex., o joelho flexionado através de um deslocamento angular de 35°). Existe uma relação direta entre as medidas lineares e angulares do deslocamento (Fig. 3.4a).

Fator Velocidade da cinemática na fisioterapia

Velocidade é uma medida do ritmo temporal do deslocamento. A velocidade linear média (v) é fornecida pelo quociente de deslocamento linear (Ad) dividido por At. A velocidade angular (o) é calculada dividindo-se o deslocamento angular (A0) pela mudança no tempo (Ar). Existe uma relação direta entre as medidas lineares angulares da velocidade (Fig. 3.4b). t

Na prática, os termos velocidade e rapidez são usados com frequência como sinônimos. Em termos mecânicos, porém, eles possuem significados distintos embora correlatos. A velocidade é uma quantidade vetorial (magnitude e direção), enquanto rapidez é uma medida escalar (apenas magnitude). A rapidez de um corredor poderia ser de 5 m/s. Para transformar a medida do movimento para velocidade, devemos indicar a direção da corrida como, por exemplo, 5 m/s na direção norte.

Fator Aceleração da cinemática na fisioterapia

A aceleração mede a mudança na velocidade de um corpo. A aceleração linear é medida como a mudança na velocidade linear (Av) dividida pela mudança no tempo (At). De maneira semelhante, a aceleração angular e mudança na velocidade angular (A) dividida pela mudança no tempo (At). A semelhança do as velocidades linear e angular, existe uma relação dire que ocorre com ta entre as medidas lineares e angulares da aceleração (Fig. 3.4c). Muitas lesões musculoesqueléticas estão relacionadas à aceleração. A aceleração ou desaceleração rápida da cabeça, por exemplo, pode resultar em uma lesão por concussão do cérebro.

A aceleração linear é enunciada com unidades g, onde um g é a aceleração criada pela atração gravitacional da Terra (9,81 m/s²). Assim sendo, a  força que de um boxeador que sofre um golpe de 5 g poderia experimentando uma força capaz de acelerar a cabeça cinco vezes a aceleração causada pela força da gravidade.

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