GRANDEZZA FISICA È il parametro che ci permette di esprimere un fenomeno utilizzando concetti semplici.

Sono grandezze: la lunghezza la superficie la velocità il tempo la tensione elettrica

SISTEMA DI MISURA MKSA

Per convenzione, tutte le unità di misura delle grandezze vengono riferite a poche unità fondamentali ben determinate:

METRO KILOGRAMMO

SECONDO AMPERE

SISTEMA DI MISURA C G S

Esiste anche un altro sistema di misura (meno

usato) denominato CGS il quale prevede:

SECONDO

GRAMMO

CENTIMETRO

SISTEMA DI MISURA Tutte le altre unità di misura delle grandezze derivano da queste, o da loro multipli e sottomultipli:

• ACCELERAZIONE = variazioni della velocità = variazione della variazione dello spazio m / (s * s)

• SUPERFICI m * m • FORZA kg * (m / (s * s))

RAPPRESENTAZIONE GRANDEZZE FISICHE IN MATEMATICA: Una grandezza risulta definita quando può essere rappresentata da un qualche ente matematico che ne caratterizza tutte le proprietà.

IN FISICA: Una grandezza risulta definita quando può essere rappresentata da un qualche ente che ne caratterizza tutte le proprietà.

GRANDEZZE SCALARI Una grandezza che può essere espressa solo tramite la sua ampiezza viene chiamata “Grandezza Scalare”. È una grandezza fisica che viene descritta, dal punto di vista matematico, da uno scalare, cioè da un numero reale associato a un'unità di misura (MODULO).

Massa del soggetto: 73 kg

73 ampiezza, kg unità di misura

GRANDEZZE VETTORIALI

Forza Peso del soggetto: Fp=715.4 N

715.4 ampiezza, N unità di misura

LE GRANDEZZE VETTORIALI SONO RAPPRESENTABILI

GRAFICAMENTE CON UN VETTORE, OSSIA CON UN SEGMENTO

FRECCIATO AD UN'ESTREMITÀ.

Direzione & verso

Direzione verso

GRANDEZZE DISTRIBUITE E CONCENTRATE

Pensate di mettere il soggetto a sx

sulla bilancia sotto

Quando dobbiamo descrivere un fenomeno fisico che riguardi il

corpo umano è raro che un unico punto possa descrivere il tutto

Basteranno piccolissime

oscillazioni chè la bilancia

indicherà valori MOLTO

diversi

TRAIETTORIA La traiettoria è la linea costituita dalla successione di punti geometrici che

rappresentano le posizioni successivamente occupate dal punto materiale.

Questa linea può essere un segmento di retta, una circonferenza, una parabola, una

curva più o meno complessa. Il moto corrispondente si chiamerà rettilineo, circolare,

parabolico, curvilineo.

SEGUIRE IL MOVIMENTO

In realtà il corpo umano, (che non è riconducibile ad un punto materiale se non per astrazione) esegue quasi sempre movimenti assai complessi. A questo punto è opportuno definire la differenza tra spostamento e spazio.

SPOSTAMENTO E’ una grandezza vettoriale, con un modulo uguale alla distanza tra il punto di partenza e il

punto di arrivo, la direzione della retta che congiunge questi due punti e il verso dal primo

al secondo. ( simbolo: S )

In pratica la sua misura è la misura della distanza “in linea d'aria” tra i due punti.

E’ una grandezza scalare che coincide con il cammino effettivamente percorso dal corpo in movimento. ( simbolo: S )

Convenzionalmente si definiscono

POSITIVI gli spostamenti da sinistra a destra e

dal basso in alto rispetto all'osservatore.

SPAZIO

TRAIETTORIA Lo spostamento tra le due bandierine è calcolabile come somma delle due misure.

spostamento1 spostamento2

Lo spazio percorso è diverso dello spostamento!

TRAIETTORIA

Le due misure diventeranno sempre più vicine tra loro (in modulo) tante più bandierine saranno messe sul percorso!

SPOSTAMENTO & SPAZIO PERCORSO

Anche per quel che riguarda le grandezze derivate dallo spazio è

importante il concetto fin qui espresso: la definizione della misura

v = s/t v’ = spostamento/t

v’’ = (spazioi/ti)/N

VELOCITA’ MEDIA

esprime il rapporto tra

lo spazio e il tempo.

Velocita vettoriale’

media

velocita’ scalare media

esprime il rapporto tra lo

spostamento e il tempo;

è una grandezza che ha

la stessa direzione e lo

stesso verso dello

spostamento.

VELOCITA’ ISTANTANEA

Si ottiene rendendo piccolo a piacere il tempo nella

velocità media.

In pratica si va a definire la velocità scalare per un

certo istante piuttosto che in un certo intervallo.

Questa grandezza, essendo una e una sola in ogni

istante, può venire rappresentata con un vettore

funzione del tempo.

0

5

10

15

20

25

30

35

0 20 40 60 80 100 120

Km/h

min

ACCELERAZIONE

Il rapporto tra la differenza di velocità in due punti

della traiettoria e il tempo impiegato a percorrere lo

spazio tra i due punti si chiama accelerazione media

Vettoriale. Anche in questo caso, se l'intervallo di

tempo considerato è estremamente breve,

l'accelerazione si dice istantanea. 0

5

10

15

20

25

30

35

0 20 40 60 80 100 120

0

1

2

3

4

5

6

7

0 20 40 60 80 100 120

Velocità istantanea Accelerazione istantanea

v = s/t a = v/t

FORZA

La forza applicata ad un corpo causa

una accelerazione di quel corpo di una

grandezza proporzionale alla forza

nella direzione della forza ed

inversamente proporzionale alla massa

del corpo.

F = ma

VETTORE

VETTORE FORZA

L’eccezionale mobilità dell’apparato muscolo scheletrico umano si ottiene dunque a scapito di un grande dispendio energetico

Per ottenere una forza in direzione diversa sarà necessario combinare vettorialmente le forze esercitate da più muscoli (in genere adiacenti) e spesso occorre sommare grandi forze per ottenere piccole risultanti.

A causa della sua configurazione

anatomica, ciascun muscolo esercita una

forza in una direzione predeterminata

dalla sua configurazione anatomica.

FORZE A CUI E’ SOGGETTO

UN CORPO

Interne / Esterne

Gravitazionali

Motili / Resistive

Rotatorie /Stabilizzatrici

Inerziali

FORZE INTERNE

LO SPOSTAMENTO DEI TESSUTI FLACCIDI E LIQUIDI, NELLE ACCELERAZIONI,CHE

PROVOCANO INERZIA ED ATTRITO

Non influenzano il baricentro

FORZE ESTERNE

LA RESISTENZA DA VINCERE È ESTERNA AL NOSTRO CORPO E PUO ‘ ESSERE COSTITUITA DA UN OGGETTO ANIMATO O INANIMATO.

TIPI DI F. ESTERNE

TENSILI producono una tensione che tende ad allontanare due capi articolari. Sono fonte di stress legamentosi e tendinei

COMPRESSIVE producono un carico pressorio che comprime i capi articolari. Sono fonte di elevato stress articolare sulle superfici cartilaginee

GRAVITA’

INERZIA

SPAZIALITA’

Terza legge di Newton o azione-reazione Per ogni azione esiste una eguale ed opposta reazione.

Quando un corpo esercita una forza su un secondo,questo esercita

una forza di reazione di uguale grandezza e di direzione opposta al

primo.

Uno dei principali usi di questa legge, in biomeccanica ,è nei termini di

GRF : ground reaction force.

BRACCIO DI LEVA

MOMENTO

LE LEVE

Le leve sono macchine semplici e sono costituite da una barra relativamente rigida che può essere ruotata attorno ad un asse o ad un fulcro.

Tutti i movimenti del corpo umano, scaturiti da un muscolo scheletrico, sono prodotti da leve (il muscolo produce una forza che agisce su un osso e lo fa ruotare attorno ad un asse della sua articolazione) LEVE ARTICOLARI

Due pesi uguali posti a distanza uguale dal fulcro della leva risultano in equilibrio

distanza1 distanza2

peso1 peso2

Peso1 = Peso2 ….Distanza1 = Distanza2 peso1 * distanza1 = peso2 * distanza2

Potenza * braccio potenza = Resistenza * braccio resistenza Potenza / resistenza = braccio resistenza/ braccio potenza

P R

bP bR

Formula generale per calcolo nelle

leve

GENERI DI LEVE

I° TIPO

II° TIPO

III° TIPO

F

R

F

R

F

R

I° GENERE

F

R

II° GENERE

F

R

III° GENERE

F

R