CURSO
: Física
TEMA
: Centro De gravedad Del cuerpo Humano
PROFESOR
:
José Martin Reque Abad CICLO/ TURNO/AULA: I ALUMNO
/ Mañana / 204 “A”
: Abel Iván Namuche Chozo
I. – DEDICATORIA
PRIMERAMENTE A DIOS POR HABERME PERMITIDO LLEGAR HASTA ESTE PUNTO Y HABERME DADO SALUD, SER EL MANANTIAL DE VIDA Y DARME LO NECESARIO PARA SEGUIR ADELANTE DÍA A DÍA PARA LOGRAR MIS OBJETIVOS, ADEMÁS DE SU INFINITA BONDAD Y AMOR. A MI MADRE POR HABERME APOYADO EN TODO MOMENTO, POR SUS CONSEJOS, SUS VALORES, POR LA MOTIVACIÓN CONSTANTE QUE ME HA PERMITIDO SER UNA PERSONA DE BIEN, PERO MÁS QUE NADA, POR SU AMOR. A MI PADRE POR LOS EJEMPLOS DE PERSEVERANCIA Y CONSTANCIA QUE LO CARACTERIZAN Y QUE ME HA INFUNDADO SIEMPRE, POR EL VALOR MOSTRADO PARA SALIR ADELANTE Y POR SU AMOR. A MI HERMANA POR SER EL EJEMPLO DE UNA HERMANA MAYOR Y DE LA CUAL APRENDÍ ACIERTOS Y DE MOMENTOS DIFÍCILES Y A TODOS AQUELLOS QUE AYUDARON DIRECTA O INDIRECTAMENTE A REALIZAR ESTE DOCUMENTO
A MI MAESTRO POR SU GRAN APOYO Y MOTIVACIÓN PARA LA INICIACION DE NUESTROS ESTUDIOS PROFESIONALES, POR SU APOYO OFRECIDO EN ESTE TRABAJO, POR HABERME TRANSMITIDOS LOS CONOCIMIENTOS OBTENIDOS Y HABERME LLEVADO PASÓ A PASO EN EL APRENDIZAJE
II – AGRADECIMIENTO
AGRADEZCO A LA UNIVERSIDAD DE CHICLAYO POR HABERME
ABIERTO
LASPUERTAS
DE
ESTE
PRESTIGIOSO TEMPLO DEL SABER, CUNA DE BUENOS PROFESIONALES. COMPAÑEROS
Y A TODOS MI S
III. – INDICE CENTRO DE CENTRO
GRAVEDAD
DE
DEL CUERPO
GRAVEDAD
HUMANO……………………………………………….PAG
6
Y ESTABILIDAD……………………………………………PAG 9
RE -LOCALIZACIÓN DEL CENTRO DE GRAVEDAD…………………………………………………………PAG 9 LÍNEA DEL CENTRO DE GRAVEDAD……………………………………………………………………………..PAG 10 EQUILIBRIO Y CENTRO DE GRAVEDAD………………………………………………………………………….PAG 14 FACTORES QUE CONDICIONAN EL EQUILIBRIO……………………………………………………………PAG 15 INFORMACIÓN CORPORAL SOBRE EL EQUILIBRIO………………………………………………………PAG 16
IV.-I NTRODUCCION El cuerpo humano es un aparato altamente sofisticado conformado de una variedad de aparatos. Tanto el cuerpo como los implementos deportivos que emplea deben seguir las leyes formuladas de la física. El estudio minucioso de estas leyes y su aplicación al ser humano, se conoce como biomecánica o cinesiología biomecánica. El campo de la mecánica puede subdividirse en la estática, la cual considera las estructuras y cuerpos rígidos en una estado inmóvil, y la dinámica, que estudia el cuerpo (o sus segmentos) y los implementos en un estado móvil. La dinámica se subdivide en cinemática y cinética. La cinemática se refiere a la descripción de los movimientos, tales como el desplazamiento, velocidad y aceleración, independientemente de las fuerzas que actúan sobre el organismo humano como es
el centro de gravedad
o de los
implementos que se emplean para los deportes. Por otro lado, la cinética estudia las causas que provocan el movimiento del cuerpo/objetos, incluyendo los conceptos de masa, fuerza y energía, gravedad, etc.
V.-MARCOTEORICO CENTRO DE GRAVEDAD DEL CUERPO HUMANO
CENTRO DE GRAVEDAD La fuerza más corriente que actúa sobre un cuerpo es su propio peso. En todo cuerpo por irregular que sea, existe un punto tal en el que puedo considerarse en él concentrado todo su peso, este punto es considerado el centro de gravedad.
El
centro de gravedad puede ser un punto exterior o interior del cuerpo que se considere. El conocimiento de la posición de los centros de gravedad, es de suma importancia en la resolución de problemas de equilibrio, porque son los puntos de aplicación de los vectores representativos de los respectivos pesos. El centro de gravedad de una línea está en el punto de aplicación de un sistema de fuerzas paralelas aplicadas a cada uno de los fragmentos elementales en que se puede considerar descompuesta la misma y proporcionales respectivamente a las longitudes de estos elementos de línea. Si se trata de un elemento rectilíneo, el centro de gravedad se halla en su punto medio. El de un arco de circunferencia puede calcularse mediante recursos de cálculo referencial, y se encuentra situado sobre el radio medio, a una distancia del centro. En conclusión el centro de gravedad es el punto en el que se encuentran aplicadas las fuerzas gravitatorias de un objeto, o es decir es el punto en el que actúa el peso. Siempre que la aceleración de la gravedad sea constante, el centro de gravedad se encuentra en el mismo punto que el centro de masas. El equilibrio de una partícula o de un cuerpo rígido también se puede describir como estable o inestable en un campo gravitacional. Para los cuerpos rígidos, las categorías del equilibrio se pueden analizar de manera conveniente en términos del centro de gravedad. El Centro de gravedad es el punto en el cual se puede considerar que todo el peso de un cuerpo está concentrado y representado como una partícula. Cuando la aceleración debida a la gravedad sea constante, el centro de gravedad y el centro de masa coinciden.
En forma análoga, el centro de gravedad de un cuerpo extendido, en equilibrio estable, está prácticamente en función de su energía potencial. Cualquier
CENTRO DE GRAVEDAD DEL CUERPO HUMANO Desde la posición anatómica de pie, el centro de gravedad en el cuerpo humano se encuentra aproximadamente en la posición anterior de la segunda vértebra en el sacro. Esto es cierto cuando todas las palancas del organismo humano se combinan y el cuerpo se considera como objeto sólido. La ubicación precisa del vector de gravedad para una persona dependerá de las dimensiones físicas de ésta, donde su magnitud es igual a la masa corporal del individuo.
También la posición del centro de gravedad del cuerpo humano tiene efectos sobre ciertas capacidades físicas. Por ejemplo, las mujeres suelen doblarse y tocar los dedos de sus pies o el suelo con las palmas de las manos, con más facilidad que los hombres, quienes con frecuencia se caen al tratar de hacerlo. En general, los hombres tienen el centro de gravedad más alto (hombros más anchos) que las mujeres (pelvis grande), y es por eso que es más fácil que el centro de gravedad de un hombre quede fuera de apoyo cuando se flexiona hacia el frente Cuando el centro de gravedad queda fuera de la base de soporte, el objeto es inestable (hay una torsión desplazadora).
En los circos usualmente hay actos de acróbatas y lo que sucede es que el acróbata, cualquiera sea el acto que haga tiene una base de soporte muy angosta, o sea el área pequeña del contacto de su cuerpo con su soporte. Mientras que el centro de gravedad permanezca sobre esta área, él está en equilibrio, pero un movimiento de unos cuantos centímetros sería suficiente para des balancearlo.
Centro de gravedad de un Adulto El centro de gravedad se encuentra un poco anterior a la segunda vértebra sacral. El centro de gravedad en el cuerpo humano en posición erecta, con ambos brazos colgando a los costados, se ubica en el adulto aproximadamente entre un 55% y un 60% de su altura total a partir del suelo.
Centro de gravedad de un niño
En niños pequeños, el centro de gravedad está más elevado que en el adulto, como consecuencia del tamaño desproporcionado de la cabeza y tórax en relación a los miembros. La Línea de Gravedad La línea de gravedad representa una línea vertical imaginaria que atraviesa el centro de gravedad. La línea de gravedad depende de la posición del centro de gravedad. En términos generales, se admite que cuando la postura es correcta, la línea pasa a través de las vértebras cervicales medias y lumbares medias y por delante de las vértebras dorsales. El mínimo gasto de energía se consigue cuando un cuerpo se mueve en línea recta, sin que el centro de gravedad se desvíe, tanto para arriba como para abajo, como de un lado a otro. Como no es esto lo que ocurre, la desviación o desplazamiento debe quedarse a un nivel óptimo.
CENTRO
DE
GRAVEDAD Y ESTABILIDAD
La localización de la fuerza de gravedad con respecto a la base de aboyo de un cuerpo afecta la estabilidad de éste. Para que un objeto o cuerpo humano sea estable, la línea de gravedad debe estar ubicada dentro de la base de apoyo, del contrario, cuerpo tiende a caerse. Además, entre más bajo se dirija el centro de gravedad hacia la base de apoyo de un objeto, más estable será el cuerpo. Otro factor que afecta la estabilidad de un objeto/cuerpo es el tamaño de la base de apoyo. En general, entre más grande sea la base de apoyo de un cuerpo u objeto, mayor será su estabilidad.
Cuando la base de apoyo es grande, la línea de gravedad
tendrá más libertad para moverse, si tener que salirse de la base de apoyo.
RE -LOCALIZACIÓN DEL CENTRO DE GRAVEDAD El centro de gravedad no solo depende también de la distribución de la masa corporal (peso) en el cuerpo. El peso de los segmentos corporales cambia con la adición de masas externas, i.e., cargar o levantar resistencias/pesos. Esto implica que el centro
de gravedad habrá de moverse hacia el peso añadido. Este cambio en el centro de gravedad será proporcional a la magnitud de pese que fue añadido al segmento del cuerpo
LÍNEA DEL CENTRO DE GRAVEDAD Las leyes de la mecánica dicen claramente que el mínimo gasto de energía se consigue cuando un cuerpo se mueve en línea recta, sin que el centro de gravedad se desvíe, tanto para arriba como para abajo, como de un lado a otro. Esta línea recta sería posible en la marcha normal si las extremidades inferiores terminaran en ruedas. Como no es esto lo que ocurre, el centro de gravedad del cuerpo se desvía de una línea recta, pero para la conservación de la energía, la desviación o desplazamiento debe quedarse a un nivel óptimo.
Desplazamiento vertical En la marcha normal el centro de gravedad se mueve hacia arriba y hacia abajo, de manera rítmica, conforme se mueve hacia adelante. El punto más alto se produce cuando la extremidad que carga el peso está en el centro de su fase de apoyo; el punto más bajo ocurre en el momento del apoyo doble, cuando ambos pies están en contacto con el suelo. El punto medio de este desplazamiento vertical en el adulto masculino es aproximadamente de 5 cm. La línea seguida por el centro de gravedad es muy suave sin cambios bruscos de desviación.
Desplazamiento lateral Cuando el peso se transfiere de una pierna a otra, hay una desviación de la pelvis y del tronco hacia el lado o extremidad en la que se apoya el peso del cuerpo. El centro de gravedad, al tiempo que se desplaza hacia adelante no sólo sufre un movimiento rítmico hacia arriba y abajo, sino que también oscila de un lado a otro. El desplazamiento total de este movimiento lateral es también aproximadamente de 5 cm. El límite de los movimientos laterales del centro de gravedad ocurre cuando cada extremidad está en el apoyo medio y la línea del centro de gravedad es también en este caso, de curvas muy suaves.
Flexión de la rodilla durante la fase de apoyo
Inmediatamente después del contacto del talón, empieza la flexión de la rodilla y continúa durante la primera parte de la fase de apoyo hasta aproximadamente los 20 grados de flexión. Esta característica de la marcha normal ayuda a suavizar la línea del centro de gravedad y reduce su desplazamiento hacia arriba cuando el cuerpo se mueve apoyado sobre el pie en que se apoya.
Descenso horizontal de la pelvis En la marcha normal la pelvis desciende alternativamente, primero alrededor de una articulación de la cadera y luego de la otra. El desplazamiento desde la horizontal es muy ligero y, generalmente, no pasa de los 5 grados. En la posición de pie esto es un signo positivo de Trendelenburg; en la marcha es una característica normal que sirve para reducir la elevación del centro de gravedad.
Rotación de la pelvis
Además del descenso horizontal, la pelvis rota hacia adelante en el plano horizontal, aproximadamente 8 grados en el lado de la fase de balanceo (4 grados a cada lado de la línea central). Esta característica de la marcha normal permite un paso ligeramente más largo, sin bajar el centro de gravedad y reduciendo, por tanto, el desplazamiento vertical total.
Ancho de la base de sustentación La distancia entre las dos líneas representa la medida de la base de sustentación. En la marcha normal, el ancho entre las dos líneas queda en una media de 5 a 10 centímetros. Como la pelvis debe desplazarse hacia el lado del apoyo del cuerpo para mantener la estabilidad en el apoyo medio, la estrecha base de sustentación reduce el desplazamiento lateral del centro de gravedad.
Flexión de la rodilla durante la fase de apoyo
Inmediatamente después del contacto del talón, empieza la flexión de la rodilla y continúa durante la primera parte de la fase de apoyo hasta aproximadamente los 20 grados de flexión. Esta característica de la marcha normal ayuda a suavizar la línea del centro de gravedad y reduce su desplazamiento hacia arriba cuando el cuerpo se mueve apoyado sobre el pie en que se apoya.
Descenso horizontal de la pelvis
En la marcha normal la pelvis desciende alternativamente, primero alrededor de una articulación de la cadera y luego de la otra. El desplazamiento desde la horizontal es muy ligero y, generalmente, no pasa de los 5 grados. En la posición de pie esto es un signo positivo de Trendelenburg; en la marcha es una característica normal que sirve para reducir la elevación del centro de gravedad. Rotación de la pelvi
Además del descenso horizontal, la pelvis rota hacia adelante en el plano horizontal, aproximadamente 8 grados en el lado de la fase de balanceo (4 grados a cada lado de la línea central). Esta característica de la marcha normal permite un paso ligeramente más largo, sin bajar el centro de gravedad y reduciendo,
por
tanto,
el
desplazamiento
vertical
total.
ANCHO DE LA BASE DE SUSTENTACIÓN
La distancia entre las dos líneas representa la medida de la base de sustentación. En la marcha normal, el ancho entre las dos líneas queda en una media de 5 a 10 centímetros. Como la pelvis debe desplazarse hacia el lado del apoyo del cuerpo para mantener la estabilidad en el apoyo medio, la estrecha base de sustentación reduce el desplazamiento lateral del centro de gravedad. FACTORES QUE DETERMINAN LA POSICIÓN DEL CENTRO DE GRAVEDAD EN EL CUERPO.
La posición del centro de gravedad depende de varios factores, tales como la estructura anatómica individual, las posturas habituales de pie, las posiciones actuales, el hecho de sostener pesos externos y el edad, género (femenino o masculino).
EQUILIBRIO Y CENTRO DE GRAVEDAD Todo el peso de cualquier cuerpo se concentra en un punto. Dicho con otras palabras: la gravedad atrae con la misma fuerza todas las partes del objeto que hay alrededor de ese punto. Cuando ponemos una base justo en ese punto (aunque sea muy pequeña), el objeto se sujeta sin caer hacia ninguno de sus lados, como si no pesara en absoluto. Se usa la palabra EQUILIBRIO para definir este fenómeno.
Este punto en el que se equilibra el peso total de los objetos se llama CENTRO DE GRAVEDAD, y todos los cuerpos de la Tierra tienen uno. Para localizarlo en un cuerpo, además del PESO, es importante considerar la FORMA de los objetos. Cuando ésta es regular, por ejemplo la Tierra, el centro de gravedad se encuentra justamente en el centro geométrico. ¿Qué ocurre con las formas irregulares (por ejemplo con el cuerpo humano)? En este caso el centro de gravedad no coincide con el geométrico. Y no sólo eso. Además, se mueve y varía de lugar según la posición que adoptan los distintos segmentos corporales. Cuando caminas, saltas, corres o realizas cualquier movimiento, tu centro de gravedad cambia de sitio (hasta puede estar fuera del cuerpo, ¿te acuerdas de los contrapesos?). Tu cerebro se ocupa de hacer todo el trabajo, así que es fácil que no te hayas dado cuenta de que tu centro es móvil (los ejemplos hechos en clase te lo demuestran). El cerebro está constantemente enviando órdenes a las distintas partes del cuerpo para ayudarte a guardar el equilibrio. Un buen ejemplo lo tienes en los movimientos (no conscientes) que haces con los brazos cuando caminas por un lugar muy estrecho, como puede ser un raíl de la vía del tren.
FACTORES QUE CONDICIONAN EL EQUILIBRIO. Centro de gravedad: Es el punto del cuerpo humano desde donde parten todos los movimientos para equilibrarnos. Coincide aproximadamente con el ombligo. Mientras más alto esté, menos equilibrio tendremos.
Base de sustentación: Es el espacio de suelo delimitado por los apoyos del cuerpo que tengamos (por ejemplo, haciendo el pino sería el espacio que hay entre una mano y otra. Cuando estamos de pie, el espacio que hay entre ambos pies). Proyección del centro de gravedad sobre la base de sustentación. Es como si partiendo del centro de gravedad (ombligo) trazáramos una línea imaginaria perpendicular al suelo.
Si esa línea cae dentro de la base de sustentación estaremos en equilibrio. Si cae fuera perderemos el equilibrio. Cuando la proyección del centro de gravedad cae en el centro de la base de sustentación tendremos el máximo equilibrio. A medida que se va desplazando hacia fuera vamos teniendo menos equilibrio, y cuando esté fuera nos caeremos al suelo.
INFORMACIÓN CORPORAL SOBRE EL EQUILIBRIO Oído interno: La posición de la cabeza me da información sobre el grado de equilibrio: en el oído interno (“laberinto”) hay unos cilios (especie de “pelillos”) que forman un
determinado ángulo con un líquido. Al realizar movimientos los cilios se mueven, pero el líquido permanece siempre igual (nivel paralelo al suelo), apareciendo un reflejo que alinea la cabeza con el tronco, ayudando al equilibrio corporal.
Planta de los pies: Tienen unos receptores que actúan de la siguiente forma: cuando nos caemos hacia un lado, hacemos fuerza con la parte contraria del pie, ayudando a conservar el equilibrio.
VI – CONCLUCIONES 1.- Desde la posición anatómica de pie, el centro de gravedad en el cuerpo humano se encuentra aproximadamente en la posición anterior de la segunda vértebra en el sacro 2.- En niños pequeños, el centro de gravedad está más elevado que en el adulto, como consecuencia del tamaño desproporcionado de la cabeza y tórax en relación a los miembros
3.- El centro de gravedad no solo depende también de la distribución de la masa corporal (peso) en el cuerpo.. Esto implica que el centro de gravedad habrá de moverse hacia el peso añadido. Este cambio en el centro de gravedad será proporcional a la magnitud de pese que fue añadido al segmento del cuerpo
VI I – RECOMENDACIONES 1.- es de suma importancia en la resolución de problemas de equilibrio, porque son los puntos de aplicación de los vectores representativos de los respectivos pesos. El centro de gravedad de una línea está en el punto de aplicación de un sistema de fuerzas paralelas aplicadas a cada uno de los fragmentos elementales en que se puede considerar descompuesta la misma y proporcionales respectivamente a las longitudes de estos elementos de línea. Si se trata de un elemento rectilíneo, el centro de gravedad se halla en su punto medio
2.- La carrera ocasiona mayor dolor en las articulaciones que el trotar, debido a que el centro de gravedad presenta menos oscilaciones en la línea vertical
V III – LINKOGRAFIA 1.
http://ftmecanicabiociencias.wikispaces.com/CENTRO+DE+GRAVED
2.
http://www.fisiofundamental.com/guia/tema9.html
3.
http://es.scribd.com/doc/3979810/Centro-de-Gravedad2007#download
4.
www.portalfitness.com/articulos/entrenamiento/centro-gravedad.htm
5.
ened.conade.gob.mx/documentos/ened/sicced/.../CAPITULO_3.pdf
6.
http://davidmon8.blogspot.com/2012/10/centro-de-gravedad-en-elser-humano.html
IX ANEXOS
