ATENÇÃO: A disciplina na modalidade ECE irá começar em 24 de abril (ECE-FAQ).
- Veja abaixo o novo cronograma da disciplina.
- Como ECE, a disciplina terá aulas em vídeo na internet nos horários regulares das turmas e o material destas aulas estão nos respectivos notebooks dos links no cronograma.
- Para dúvidas, críticas e sugestões, escreva uma mensagem no final desta página (para evitar spam, a mensagem só será publicada após aprovada).
- As aulas à distância irão ocorrer no horário regular da turma. No mesmo dia, as aulas do diurno e noturno são as mesmas. Iremos utilizar o aplicativo Google Meet para fazer a vídeo conferência da aula. Criamos uma Classroom para a disciplina e todos os alunos devem ter recebido o convite (via email da UFABC) para entrar nesta classe, mas só usaremos o recurso de vídeo conferência.
- Caso você não tenha recebido o convite via Google Classroom, o código da classe é n4zlmds. Entre no Classroom e se inscreva nesta classe.
O estudo da estrutura e função dos sistemas biológicos por meio dos métodos da mecânica.
Disciplina de graduação do curso de Engenharia Biomédica
Sigla: ESTB027-17.
TPI: 2-2-4
Carga Horária: 48h
Recomendação: Mecânica dos Sólidos I; Computação Científica aplicada a Problemas Biológicos, Biomecânica I.
Professor: Marcos Duarte, Renato Watanabe
Horário e local (2020.Q1)
- Diurno: Terças 10h00-12h00 (Sala A1-L102) e Sextas 08h00-10h00 (Sala A1-L101), campus São Bernardo do Campo.
- Noturno: Terças 21h00-23h00 (Sala A1-L101) e Sextas 19h00-21h00 (Sala A1-L101), campus São Bernardo do Campo.
Cronograma
| Aula | Data | Local | Assunto |
| 1 | 11/02 | A1-L10X | Apresentação da disciplina. m |
| 2 | 14/02 | A1-L10X | Leis de Newton para partículas. m |
| 3 | 18/02 | A1-L10X | Diagrama de corpo livre para partículas. m |
| 4 | 21/02 | BMClab | Laboratório experimental. m
Salto vertical Dados da coleta: baixe os dados da sua sua turma neste link |
| 25/02 | Feriado (Carnaval) | ||
| 5 | 28/02 | A1-L10X | Laboratório computacional. m
Tarefa 1 (entregar antes da aula do dia 10/03).
|
| 6 | 03/03 | A1-L10X | Mecânica Lagrangiana de partículas. m |
| 7 | 06/03 | A1-S205
A2-S301 |
Prova 1 .m.
8h às 10h: SALA A1-S205 e 19h às 21h: SALA A2-S301. |
| 8 | 10/03 | BMClab | Laboratório experimental. m
Análise 3D da marcha |
| 9 | 13/03 | A1-L10X | Leis de Newton/Euler para corpos rígidos. r |
| 10 | 24/04 | Internet | Centro de massa e Momento de Inércia rotacional. m |
| 11 | 28/04 | Internet | Parâmetros dos segmentos corporais. m |
| 12 | 05/05 | Internet | Laboratório Computacional. r
Tarefa 2 (entregar antes da aula do dia 12/05).
|
| 14 | 08/05 | Internet | Diagrama de corpo livre para corpos rígidos. r |
| 15 | 12/05 | Internet | Dinâmica de corpos rígidos: análise da marcha 2D. r
Laboratório Computacional. Tarefa 3 (entregar antes da aula do dia 19/05).
|
| 16 | 15/05 | Internet | Dinâmica de corpos rígidos: 3D. r |
| 17 | 19/05 | Internet | Laboratório Computacional.r
Tarefa 4 (entregar antes da aula do dia 29/05).
|
| 22/05 | Feriado antecipado | ||
| 18 | 26/05 | Internet | Mecânica Lagrangiana para corpos rígidos. m |
| 19 | 29/05 | Internet | Laboratório Computacional. r
Tarefa 5 (entregar dia 09/06).
|
| 20 | 02/06 | Internet | Dinâmica de corpos rígidos: formalismo matricial. r |
| 21 | 05/06 | UFABC | Prova 2 (presencial na UFABC, se permitido). r |
| 22 | 09/06 | UFABC | Prova substitutiva (presencial na UFABC, se permitido). m |
Avaliação de desempenho e critérios de aprovação
- MF = 0,3*Prova1 + 0,45*Prova2 + 0,25*Tarefas
- Nota para conceito: A >= 8.5; 8.5 > B >= 7; 7 > C >= 6; 6 > D >= 5
Lab I. Análise do salto vertical. Entregue por e-mail relatório técnico reportando as seguintes estimativas a partir dos dados experimentais coletados no laboratório:
- 1. Modelagem mecânica do problema. 2. Gráficos dos dados experimentais (força de reação do solo) e da aceleração, velocidade e deslocamento vertical e potência mecânica do centro de gravidade do sujeito. 3. Identificação das fases do salto. 4. Estimativa da altura do salto pelo tempo de vôo e pela variação da quantidade de movimento.
Lab II. Análise trimensional da marcha. Entregue por e-mail do relatório técnico reportando as seguintes estimativas a partir dos dados experimentais coletados no laboratório:
- 1.Modelagem mecânica do problema.. 2. Calcular ângulos articulares do tornozelo e joelho direitos nos três planos com estes dados. 3. Calcular forças e torques articulares do tornozelo e joelho direitos nos três planos a partir dos dados experimentais. 4. Plotar estas curvas e mostrar os cálculos (código).
Guia da solução:
-Calcule (para cada instante): Bases anatômicas para o pé, perna e coxa (leia o artigo do Leardini et al., 2007 para saber os nomes das marcas); Matrizes de rotação para estas bases;
-Para calcular os ângulos articulares:
+Ângulos de Euler para tornozelo e joelho segundo a convenção ZXY (flexão/extensão, adução/abdução, rotação medial/lateral);
-Para calcular as forças e torque no tornozelo e joelho:
+Posição e aceleração do centro de gravidade, do pé e perna;
+ Massa e momento de inércia do pé e perna;
+ Velocidade e aceleração angulares do pé e perna.
+ Equações de Newton-Euler em 3D para pé e perna;
+ Resolver as equações de Newton-Euler para obter os torques e forças no tornozelo e joelho .
Softwares gratuitos para análise do movimento
Referências
- Notas de aula
- Robertson G, Caldwell G, Hamill J, Kamen G (2013) Research Methods in Biomechanics. 2nd Edition. Human Kinetics.
- Ruina A, Rudra P (2019) Introduction to Statics and Dynamics. Oxford University Press.
- Winter, David A. Biomechanics and motor control of human movement. 4 ed. Hoboken, EUA: Wiley, c2009. xiv, 370 p. ISBN 9780470398180.
- Zatsiorsky, Vladimir M. Kinematics of human motion. Champaign, IL: Human Kinetics, c1998. 419 p. ISBN 0880116765.
Notas
