Manual ACSM para el entrenador personal (Color). American College of Sports Medicine

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      Conversión: 1 lb ≈ 4,45 N

      Ley de la aceleración (2.a ley): esta ley proporciona la ecuación matemática para calcular la dimensión de la magnitud de una fuerza. Una fuerza es proporcional al producto de la masa de un objeto multiplicada por su aceleración (F = ma). La fuerza se mide en newtons: 1 kg · 1 m/s².

      F = m · a (Ec. 4.1)

      Ley de la reacción (3.a ley): explica que una fuerza no puede actuar por sí sola sobre un objeto. Cualquier fuerza que actúa sobre un objeto siempre va acompañada de otra fuerza (de reacción), igual en magnitud (dimensión) y contraria en dirección.

TABLA 4.1 LEYES DEL MOVIMIENTO DE NEWTON
Ley	Movimiento lineal	Movimiento angular
1. Ley de la inercia	Un objeto en reposo permanece en reposo y un objeto en movimiento se mantiene en movimiento a la misma velocidad y en la misma dirección, a no ser que intervenga sobre él una fuerza externa.	Un objeto mantiene una velocidad angular constante a no ser que intervenga sobre él un momento de fuerza (torque) externo.
2. Ley de la aceleración	La aceleración lineal de un objeto es producida por una fuerza directamente proporcional a dicha fuerza e inversamente proporcional a la masa del objeto.Ecuación: F = m · a	La aceleración angular de un objeto es producida por un momento de fuerza (torque) directamente proporcional a dicho momento e inversamente proporcional al momento de inercia del objeto.Ecuación: M = I · α
3. Ley de la reacción	Para cada fuerza existe una fuerza de reacción igual en magnitud y contraria en dirección.	Para cada momento de fuerza (torque) existe un momento de fuerza de reacción igual en magnitud y contrario en dirección.

      CANTIDADES VECTORIALES

      La ecuación 4.1 define la fuerza como el producto de la masa de un cuerpo por su aceleración:

      F = m · a

      Matemáticamente, esta ecuación constituye un medio para calcular el valor numérico de una fuerza. Sin embargo, a menudo es tan importante comprender la significación física de una fuerza como calcular su magnitud. Por ejemplo, en la figura 4.3, la fuerza de contracción muscular del bíceps braquial de los músculos flexores del codo generada para completar una flexión con pesa, presentada en el estudio de caso 4.1, se descompone en distintas partes dirigidas en paralelo y en perpendicular al antebrazo. Esta división de la fuerza de contracción muscular pone de manifiesto una importante característica de la fuerza: el hecho de que se trata de una magnitud vectorial (4).

      Una cantidad vectorial es aquella que, para quedar definida, necesita tanto una magnitud (dimensión, tamaño) como una dirección. Ello la diferencia de las cantidades escalares, que son aquellas que quedan plenamente definidas solo por su magnitud. Como ejemplos de cantidades escalares pueden citarse el número de alumnos de una clase, la velocidad a la que se desplaza un automóvil o el volumen de agua contenido en una jarra. Cada una de estas cantidades escalares queda perfectamente representada solamente por un número (p. ej., los 25 alumnos de una clase).

      Las cantidades vectoriales cuentan igualmente con una magnitud o dimensión, pero requieren, además, una dirección. Por ejemplo, si se considera un hombre que intenta levantar una barra en una máquina Smith angulada partiendo de una posición de sentadilla, representado en la figura 4.4, la dirección deseada de la barra presenta un ángulo en relación con la vertical. No obstante, a medida que el hombre se levanta hasta alcanzar la bipedestación, es probable que la fuerza que produce se dirija verticalmente. Una parte (o componente) de esta fuerza se dirigirá a lo largo de la guía de deslizamiento de la barra en la máquina Smith. Otro componente de la fuerza se orientará en sentido perpendicular a esta línea de deslizamiento, no contribuyendo a la elevación de la barra. La dirección de cada vector representado en la figura 4.4 es esencial para comprender el efecto físico del ejercicio de sentadillas en la máquina Smith. El proceso en el que la fuerza generada por la realización individual de una sentadilla en la máquina se descompone en vectores componentes se conoce como resolución vectorial. Los vectores suelen consignarse en letra negrita (p. ej., F) para diferenciarlos de las cantidades escalares.

      Los vectores suelen consignarse en negrita (p. ej., F) para diferenciarlos de las cantidades escalares.

      FIGURA 4.3. Ilustración de la fuerza de contracción del músculo (F) generada por el bíceps braquial al realizar una flexión con barra de pesas. Las fuerzas dirigidas en sentido perpendicular (F_⊥) y paralelo (F||) al antebrazo se comentan en el texto.

      FIGURA 4.4. Resolución vectorial de las fuerzas que muestra la fuerza muscular desaprovechada en la elevación de una barra en una máquina Smith angulada cuando se da impulso directamente hacia arriba (en vertical).

      En la figura 4.3, la fuerza de contracción del bíceps braquial (F_bíceps) se ha descompuesto en dos componentes: F_||, aplicado en paralelo al antebrazo, y F_⊥, aplicado en perpendicular al antebrazo. En términos vectoriales, F_bíceps = F_|| + F_⊥. Así pues, la fuerza de contracción del bíceps braquial produce tanto la fuerza dirigida en perpendicular al antebrazo (F_⊥) como la dirigida en paralelo al mismo (F_||), de forma simultánea. Físicamente, F_⊥ rota (flexiona) el antebrazo, mientras que F_|| comprime (estabiliza) el codo. La capacidad del entrenador personal para comprender la naturaleza vectorial de la fuerza muscular refuerza notablemente el conocimiento sobre los efectos físicos de los músculos al contraerse.

      La capacidad del entrenador personal para comprender la naturaleza vectorial de la fuerza muscular refuerza notablemente el conocimiento sobre los efectos físicos de los músculos al contraerse.

       Efecto rotacional de una fuerza: momentos

      Los ejemplos de actividades de entrenamiento expuestos hasta ahora han ilustrado una característica importante del sistema musculoesquelético humano: que numerosas articulaciones rotan. Los términos cinesiológicos asociados a los diversos movimientos de las articulaciones del cuerpo, presentados en el capítulo 3, ponen de manifiesto este hecho. Los movimientos de flexión, extensión, abducción, aducción, dorsiflexión y flexión plantar tienen un rasgo común: todos ellos son rotaciones. Al principio de este capítulo se expuso la noción de movimiento en términos lineales. Las fuerzas lineales miden los efectos físicos en una línea recta, como en el caso de la guía de deslizamiento de la barra en el ejemplo de la máquina Smith. Los movimientos de rotación se miden, en cambio, utilizando el momento de fuerza o torque.

       Momento de fuerza o torque

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