EJERCICIOS DE BIOMECÁNICA – UPAO (2015-10)

ESTOMATOLOGÍA – DR. SANTIAGO VÁSQUEZ GARCÍA

1) Las fuerzas A ,

B y

C de la figura tienen módulos 6,3 N, 9,8 N y 12,7 N, respectivamente. Halle la

magnitud y la dirección de la resultante.

2) La figura muestra una cuerda elástica atada a dos muelas y estirada hasta pasar un incisivo. El fin de

este dispositivo es aplicar una fuerza F al incisivo. Si la tensión de la cuerda es 1,47 N, ¿cuál es el módulo

y la dirección de la fuerza F aplicada al incisivo?

3) Un hombre de 74,5 kg realiza un salto para el cual se agacha de modo que su centro de gravedad

desciende 25,3 cm y a partir de esa posición su centro de gravedad se eleva una distancia de 65,6 cm.

CALCULE LA VELOCIDAD DE DESPEGUE Y LA ACELERACIÓN Y LA FUERZA MUSCULAR

DURANTE LA ETAPA DE PROPULSIÓN.

4) En cada una de las siguientes expresiones escriba (V) o (F) según la considere VERDADERA o FALSA,

respectivamente.

( ) Una fuerza natural intrínseca dentro del sistema masticatorio es aquella introducida por los

odóntologos en forma deliberada para alterar posiciones dentarias, como por ejemplo, los

aparatos ortodónticos fijos.

( ) El equilibro dentario se refiere a la compensación mutua de los dientes entre sí y de los

dientes de una arcada con la otra. La ausencia de un diente vecino o antagonista altera el

equilibrio durante la oclusión.

( ) La fuerza de mordida depende del tamaño de los músculos mandibulares, morfología

craneofacial, orientación de los músculos elevadores y de los brazos de momento; también

depende de la composición de las fibras y de la actividad muscular.

( ) En general, los valores de la fuerza de mordida voluntaria máxima en los varones es menor

que en las mujeres.

( ) Las fuerzas manifestadas por la presión muscular es la menos importante y categórica entre

las fuerzas que rigen el equilibrio dento-maxilo-facial.

( ) Las fuerzas de la presión del tejido representa la erupción dentaria, con todos los procesos

afines, tales como el ascenso del diente dentro del hueso y otros.

( ) Una fuerza anormal dentro del sistema masticatorio es aquella originada por los músculos

masticatorios en los procesos de masticación, deglución, respiración, etc.

( ) Una fuerza natural intrínseca entro del sistema masticatorio es la de oclusión traumática

que son absorbidas por el periodonto.

33º

25º

Problema 2

h

d

Problema 3

Problema 1

53

x

y

73

5) Se tienen dos fuerzas de 4,50 N y 7,00 N que forman entre sí un ángulo de 70º. Calcule el módulo de la

resultante.

6) Las fuerzas A ,

B y

C de la figura tienen módulos 4,00; 6,00 y 8,00 N, respectivamente. Halle la

magnitud y la dirección de la resultante.

7) Un niño mastica una nuez con una fuerza de 80 N para romperlo. La distancia del masetero a la posición

de la nuez es 4,3 cm y al cóndilo 5,4 cm. Asumiendo que esta distancia forma un ángulo de 48° con el eje

sagital. Calcule: (a) La fuerza ejercida por el masetero. (b) La fuerza de contacto en el cóndilo.

8) Una partícula se mueve en la dirección del eje +X durante 8s con una rapidez constante de 30m/s.

Después se acelera uniformemente hasta una rapidez de 50m/s en los siguientes 4s. Encuentre: a) la

aceleración media en los primeros 8s, b) su aceleración media en el intervalo de t =8s a t =12s, c) el

desplazamiento total de la partícula entre t = 0 y t =12s.

9) Un auto viaja con una velocidad de 20m/s y de pronto desacelera a razón de 5m/s2 al observar el

conductor un obstáculo en la carretera. a) Al cabo de que tiempo se detiene el auto?, b) ¿Qué distancia

recorrió?

10) Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota con una velocidad de 30m/s. Hallar: a) su posición a los

2s, b) su velocidad a los 4s, c) su posición a los 4s, d) el tiempo que demora en recorrer su máxima altura

y e) la altura máxima.

11) Hallar la velocidad y la aceleración de despegue para un ser humano utilizando los datos estándares de

Biomecánica.

12) Una rueda de Chicago de 8 m de radio da 10 vueltas en 5 min. Calcular la velocidad angular de la

rueda y la velocidad v de una de sus sillas.

13) Un tiovivo gira a 30 revoluciones por minuto. Calcula la velocidad angular y la velocidad lineal de un

caballito que esté a 1,5 metros del centro y de otro que esté a 2 metros. Calcula la aceleración normal

para este último.

14) Considere la fuerza de reacción del tendón de Aquiles. Cuando una persona se para de puntillas, el pie

actúa como una palanca. El tendón de Aquiles hala hacia arriba con una fuerza T y hay una fuerza F

de compresión en el hueso de la pierna (tibia). Encuentre F y T para una persona de 800 N que esté de

puntillas sobre un solo pie en la situación descrita. (Sugerencia: Aplicar sólo la primera condición de

equilibrio: Fi = 0).

15) Encuentre el trabajo realizado por el músculo bíceps sobre el antebrazo desde la posición de máxima

extensión, al levantar un cuerpo de 45 N de peso. Suponga que en promedio F = 400 N y que el músculo

está inserto al radio a una distancia d = 3,8 cm abajo del codo.

F T

15° 20°

800 N

T

F

d

10°

140°

F

Problema 14

Problema 7

Problema 15

16) Un hombre de 800 N de peso realiza un salto para lo cual se agacha de modo que su centro de gravedad

desciende 25 cm y a partir de esta posición su centro de gravedad se eleva una distancia de 65 cm Hallar

la a) la fuerza muscular media ejercida b) su velocidad al levantarse del suelo c) la potencia desarrollada

por sus músculos.

17) Una persona de 734 N sube corriendo las escaleras de 7,3 m de altura en 5 s a) ¿Qué potencia promedio

se desarrolla, b) ¿Cuánto tardaría una persona de este peso subiendo las escaleras si alguna condición

de su corazón limitara la capacidad a 75 W?

18) Una persona empuja una caja sobre el piso mediante una fuerza horizontal de 150N. La fuerza debida

al rozamiento cinético es 140N y la caja se mueve 8m en línea recta. ¿Qué trabajo realizan la persona,

el piso y la fuerza neta?