DETERMINACION DE LA FUERZA MUSCULAR EN UNA PERSONA

INTRODUCCION

OBJETIVOS

Determinar la fuerza ejercida por el músculo bíceps de un estudiante. Determinar la fuerza de contacto del húmero sobre la articulación del

codo. Hallar la sección transversal del músculo bíceps.

MARCO TEÓRICO

La práctica de determinación de la fuerza muscular en una persona, tiene los siguientes objetivos:

Determinar la fuerza ejercida por el músculo bíceps de un estudiante.Determinar la fuerza de contacto del húmero sobre la articulación del codo.Hallar la sección transversal del músculo bíceps.

Cada movimiento o postura del hombro, está supeditada a una fuerza muscular y por supuesto también los músculos.

Los músculos son tejidos blandos que se encuentra en la mayoría de los animales. Generan movimiento al contraerse o extendiéndose al relajarse, respondiendo a un estímulo nervioso. Su unidad básica es la miofibrilla, estas compuestas por miofilamentos gruesos y delgados (los gruesos contienen proteína Miosina y los delgados proteína Actina).

Las fuerzas que participan son:

Fuerza muscular máxima: capacidad para desarrollar la máxima tensión muscular voluntaria. Se obtiene de la división entre la fuerza muscular y el área, el resultado varía hasta 3 a 4 Kgf./ cm2

Fuerza ejercida por el biceps

Fuerza de contacto del húmero: esta es ejercida por el húmero como reacción a la fuerza muscular del bíceps.

PARTE EXPERIMENTAL.

Materiales:

Dinamómetro de escala (0-50) Kgf. A - Muñequera

- Base de Apoyo - Argollas metálicas insertadas

soporte fijo o en pared

Procedimiento:a. Un alumno integrante de cada grupo de trabajo debe enganchar su

antebrazo a un dispositivo medidor de fuerza (dinamómetro).

Manteniendo el brazo en posición horizontal ejercer la máxima tensión sobre el dinamómetro. Anote sus observaciones

El brazo tenía que formar 90 grados para que se pueda tomar la medida. Al momento de colocar el brazo a 90, el bíceps ejerció una fuerza denominada fuerza muscular. Esta fuerza se halla mediante una fórmula en la que interviene la tensión sobre el dinamómetro y dos distancias.

b. Repetir el proceso anterior alterando la participación de siete (7) alumnos más de diversas cualidades atléticas y registre sus datos en la siguiente tabla.

TABLA N°01

n° ALUMNO T(kgf) D1 (cm) d2 (cm) Actividad1 Carrera José 14 25.5 10 Futbol2 Ñañez César 14 23 7 Natación3 Ríos Diego 22 30 11 Básquet4 Llatas Eduardo 19 29 10 Caminata5 Barbosa Katia 12 24 7 Caminata6 Cotrina Karina 15 26 7 Básquet7 Gómez Sofía 11 25 6 Básquet

T: Magnitud de la tensión sobre el diámetro.

D1: Distancia perpendicular entre las líneas de acción de la tensión (T) y la fuerza de contacto (Fc)

d2: Distancia perpendicular entre las líneas de acción de la fuerza muscular (Fm) y la fuerza de contacto (Fc)

c. Haciendo uso de los datos de la Tabla N°01 y las ecuaciones de equilibrio (1) y (2) del fundamento teórico, completar la información requerida en la tabla siguiente

Tabla n° 2

N° Alumnos T (kgf) Fm(kgf) Fc(kgf)1 Carrera 14 35.7 21.72 Ñañez 14 46 323 Ríos 22 60 484 Llatas 19 55.7 36.75 Barboza 12 41.1 29.16 Cotrina 15 55.7 40.77 Gómez 11 45.8 34.8

Fm: Magnitud de la fuerza muscular (del bíceps)

Fc: Magnitud de la fuerza de contacto.

DIAGRAMA DE FUERZAS.

Carrera Ñañez Ríos Llatas Barboza Cotrina Gómez0

10

20

30

40

50

60

70

AlumnosT (kgf)Fm(kgf)Fc(kgf)

d. Para los valores determinados de la fuerza muscular (del bíceps) en la tabla n°02 y bajo las condiciones de la teoría, determinar la sección transversal del músculo para cada uno de los casos y registre sus resultados en la siguiente tabla.

No Alumnos Fm (Kgf) A (cm2) Diámetro Bíceps

(cm)

Fm Maxima

1 Carrera 35.7 Kgf 47.14 cm2 7.75 cm 0.75

2 Ñañez 46 Kgf 37.15 cm2 6.88 cm 1.23

3 Ríos 60 Kgf 49.73 cm2 7.96 cm 1.20

4 Llatas 55.1 Kgf 48.86 cm2 7.89 cm 1.12

5 Barbosa 41.1 Kgf 41.14 cm2 7.24 cm 0.99

6 Cotrina 55.7 Kgf 52.01 cm2 8.14 cm 1.07

7 Gómez 45.8 Kgf 39.23 cm2 7.07 cm 1.17

Tabla N°03

SITUACIONES PROBLEMÁTICAS.

1. De acuerdo a la información de la Tabla N° 1. ¿Qué relación existe entre la magnitud de la tensión sobre el dinamómetro y las cualidades atléticas de la persona?

Existe una relación directamente proporcional entre la magnitud de la tensión y cualidades atléticas. Es decir, los integrantes que realizan deportes (requieren actividad física principalmente de brazos), presentan mayor tensión a comparación de los que no realizan deporte alguno.

2. ¿Qué relación existe entre las fuerzas musculares (del bíceps) y la fuerza de contacto?Si no se aplica la fuerza muscular no podría haber fuerza de contacto ya que la fuerza muscular ocurre cuando la persona ejerce una fuerza sobre un objeto y la fuerza de contacto solo sucede cuando dos objetos sólidos interactúan entre sí.

3. A partir de la información de la tabla n°2, expresar el mayor valor de la fuerza muscular en unidades del sistema internacional.

1kgf= 9,8 N Mayor Fm = 60 kgf

Fm expresada en Newton

Fm = 60 kgf x 9,8 NFm= 588 N

4. ¿De qué factor (o factores) depende la mayor magnitud de la fuerza muscular (del bíceps)?

La tensión ejercida en la muñeca.La fuerza de contacto producida entre el rozamiento del cubito, radio y el húmero que es de forma perpendicular.La distancia entre la muñeca al punto de articulación.La distancia desde la fuerza muscular del bíceps hasta el punto de articulación.

DEMUESTRE LO AFIRMADO HACIENDO USO DE LOS VALORES EXPERIMENTALES OBTENIDOS.

5. ¿El dinamómetro ha permitido determinar directamente la fuerza muscular (del bíceps)? Explique.

No, la lectura del dinamómetro no es la fuerza muscular, sino la fuerza de la tensión. Al conectar a la muñeca la muñequera, que estaba enlazada al dinamómetro, se realizó un esfuerzo. Lo que el dinamómetro midió fue la fuerza de tensión en la muñeca. Posteriormente, se pudo encontrar la

fuerza muscular por un sistema de fuerzas en equilibrio en el brazo. Normalmente, un dinamómetro basa su funcionamiento en un resorte que sigue la Ley de Hooke, siendo las deformaciones proporcionales a la fuerza aplicada. Los dinamómetros los incorporan las máquinas de ensayo de materiales cuando son sometidos a diferentes esfuerzos, principalmente el ensayo de tracción, porque miden la fuerza de rotura que rompen las probetas de ensayo. En este caso aparte de la medida del dinamómetro también hacen falta otras referencias. El dinamómetro midió la magnitud de la tensión que ejerció cada alumno.

6. El trabajo realizado por el brazo sobre el dinamómetro. ¿En qué tipo de energía se ha convertido?

La lectura del dinamómetro no es la fuerza muscular, sino la fuerza de la tensión. Al conectar a la muñeca la muñequera, que estaba enlazada al dinamómetro, se realizó un esfuerzo. Lo que el dinamómetro midió fue la fuerza de tensión en la muñeca. Posteriormente, se pudo encontrar la fuerza muscular por un sistema de fuerzas en equilibrio en el brazo. Normalmente, un dinamómetro basa su funcionamiento en un resorte que sigue la Ley de Hooke, siendo las deformaciones proporcionales a la fuerza aplicada. Los dinamómetros los incorporan las máquinas de ensayo de materiales cuando son sometidos a diferentes esfuerzos, principalmente el ensayo de tracción, porque miden la fuerza de rotura que rompen las probetas de ensayo. En este caso aparte de la medida del dinamómetro también hacen falta otras referencias. En conclusión dinamómetro midió la magnitud de la tensión que ejerció cada alumno.

7. ¿Qué estudia la CINESIOLOGÍA o BIOMECÁNICA?

La cinesiología es la ciencia que estudia el movimiento humano empleando los principios de las ciencias físicas. Por lo tanto, el interés principal de la cinesiología es estudiar el comportamiento del movimiento en el ser humano. La cinesiología puede subdividirse en las siguientes áreas:

Cinesiología mecánica: el estudio de los movimientos de los individuos desde el punto de vista del tiempo, distancia y fuerza.

Cinesiología fisiológica: el estudio de los movimientos humanos desde el punto de vista de los procesos biológicos y bioquímicos que ellos inician y sostienen.

Cinesiología sicológica: el estudio de los movimientos humanos desde el punto de vista del comportamiento, percepciones y motivaciones humanas, así como los parámetros neurológicos.

DISCUSION DE RESULTADOS

En los resultados de la TABLA Nº1 como preveíamos, la medición de la fuerza en cada uno de los integrante del grupo fue muy distinta, ya que asociamos que a simple vista el volumen de nuestro brazos (que también era muy diferente) era proporcional a nuestra fuerza; aunque en un par de casos erramos ya que no resultó ser proporcional. Mientras que en la TABLA Nº2 al medir la fuerza de magnitud muscular y de contacto con la ayuda de los datos anteriores y con los resultados de la TABLA Nº3 pensamos ahora que la fuerza de cada uno en sí implica varias mediciones

OBSERVACIONES   Y/O CONCLUSIONES

En esta sesión hemos aprendido a determinar la fuerza ejercida por el músculo bíceps de una persona, así también a determinar la fuerza de contacto del húmero sobre la articulación del codo y por último a hallar la sección transversal del músculo bíceps. De la primera parte en la Tabla N° 1, utilizamos el dinamómetro (dispositivo medidor de fuerza) para medir la fuerza de cada uno de los integrantes del grupo y luego hallar esa medida, medir la distancia entre las líneas de tensión y la fuerza de contacto, y por último medir la distancia perpendicular entre las líneas de acción de la fuerza muscular y la fuerza de contacto.

Luego en la Tabla N°2, haciendo uso de la información de la Tabla N°1, y con ayuda de las ecuaciones de equilibrio; medimos la magnitud de la fuerza muscular (bíceps) y la magnitud de la fuerza de contacto. Luego hacer el diagrama de fuerzas en cada uno de los casos.

Y por último, en la Tabla N°3, con ayuda de los datos de la Tabla N°2 hallamos la fuerza muscular del bíceps y el área de la sección transversal del músculo (fuerza muscular entre 3.5) en cada uno de los integrantes.

BIBLIOGRAFIA