Читать книгу Biomecánica básica - Pedro Perez Soriano - Страница 46
3.8. Área, volumen, densidad, peso específico y flujo
ОглавлениеEl área es la superficie (S) y se usa, por ejemplo, en biomecánica deportiva, para conocer la mayor o menor zona de contacto entre el pie y el suelo en un apoyo plantar, en la llamada área de apoyo de la huella plantar. También se usa para conocer la mayor o menor superficie de un ciclista o de un nadador que choca contra el fluido (aire en el primer caso y agua en el segundo) en lo que se llama área frontal de choque. En el SI, las áreas se miden en metros cuadrados (m2). En los ejemplos anteriores, cuanto mayor sea el área de choque, tanta más resistencia frontal al avance tendrá el deportista. Por ejemplo, sobre una bicicleta de montaña y con el tronco erguido se puede tener un área frontal de choque en torno a 0,5 m2, mientras que para la misma persona sobre una bicicleta de carreras, usando componentes aerodinámicos (casco y manillar) el área frontal de choque puede bajar hasta 0,35 m2.
Figura 10. La gráfica (trazo negro) muestra la evolución del desplazamiento del centro de gravedad durante la batida de un salto vertical con contramovimiento (CMJ) en relación con la fuerza de reacción recibida del suelo. Las áreas que limita la gráfica son trabajo desarrollado, una parte debido al peso corporal (WBW) y otra por las fuerzas de reacción recibidas (WGRF).
El volumen (V) es el espacio, en tres dimensiones, que ocupa un cuerpo. En el SI se mide en m3. Mediante equipos usados en medicina para el diagnóstico por imágenes, como la resonancia magnética, se pueden recoger diferentes áreas de cortes a diferente nivel en un vientre muscular, y posteriormente, a partir de ellos, hallar, con la ayuda de programas informáticos, el volumen muscular de dicho vientre.
La densidad (ρ) es la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo (ρ = m/V). Se usa, por ejemplo, para calcular la flotabilidad de una persona. En el SI se mide en kg/m3. Como el agua pura tiene una densidad de 1.000 kg/m3, si un cuerpo tiene una densidad igual, flotará sumergido, y si la tiene menor, flotará con una parte de él emergida. Si se multiplica la densidad por la aceleración de la gravedad, se obtiene una magnitud derivada llamada peso específico, que en el SI se mide en N/m3. Al hacer cálculos de flotabilidad, un peso específico de 0,87 N/m3 implica que el 87% del volumen del cuerpo quedará sumergido y el 13% emergido.
El flujo (Q) es el volumen de un fluido que circula por unidad de tiempo (Q = S.v), por ejemplo el volumen de sangre que circula por la aorta o por los capilares en cada unidad de tiempo. A medida que nos alejamos del corazón, los conductos por donde circula la sangre, empezando por la aorta, se van dividiendo cada vez más. Así, si vamos sumando la sección de todos ellos, ésta va aumentando a medida que nos alejamos del corazón y este aumento provoca que la velocidad de circulación vaya disminuyendo y con ella el flujo. En el SI el flujo se mide en m3/s.