PROBLEMAS PROPUESTOS DE BIOMECÁNICA – BIODINÁMICA

1. La figura muestra la forma del tendón de cuádriceps al pasar por la rótula. Si la tensión T del tendón es 140 kgf. ¿Cuál es el módulo y la dirección de la fuerza de contacto Fc ejercida por el fémur sobre la rótula?

2. Una persona de 70 kgf de peso está en posición erecta parada sobre un piso horizontal. Su centro de gravedad se encuentra en la línea recta que pasa por el punto medio de la distancia entre sus pies, que es de 30 cm ¿Cuáles son las fuerzas, en kgf, que ejerce el piso sobre su pie derecho y sobre su pie izquierdo?

3. Un hombre recorre 8.5 m hacia el este, y después 6 m hacia el norte. ¿Cuál es el desplazamiento resultante? y ¿ que ángulo forma la resultante al norte del este?.

4. Un alumno puede ejercer una fuerza máxima T de 30 Kgf (medida con un dinamómetro). Si la fuerza T está a 28 cm del codo y el bíceps está unido a 5 cm del codo, ¿Cuáles son los módulos de las fuerzas ejercidas por el bíceps y por el humero?

5. ¿Qué fuerza muscular FM debe ejercer el tríceps sobre el antebrazo para sujetar una bola de 7,3 kg como se muestra en la figura?. Suponga que el antebrazo y la mano tienen una masa de 2.8 kg y su centro de gravedad está a 12 cm del codo. (g = 10 m/s2).

6. Un esquiador se desliza por una pendiente con una inclinación de 30º con respecto a la horizontal. Sin tener en cuenta el rozamiento, determine el tiempo que demora el esquiador en alcanzar el punto más bajo, si la longitud de la pendiente es 40 m y el esquiador parte del reposo. (g = 10 m/s2).

7. Una chica arrastra un trineo de 30 kg con una fuerza de 60 N que forma con la horizontal un ángulo de 40º ¿Cuál es el trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actúan sobre el trineo para desplazarlo 15 m sobre una superficie horizontal sin rozamiento?. (g = 10 m/s2).

8. Una fuerza total de 100N actúa sobre una masa de 25 Kg. Si la masa parte del reposo, ¿Cuál es su energía cinética tras haberse desplazado 5 m en línea recta?, ¿Cuál es su velocidad tras haber avanzado 5 m?

9. En una piscina, un hombre corre por el trampolín y salta de él hacia arriba. Su velocidad cuando sale del trampolín es de 3 m/s y el trampolín está a 5 m sobre la superficie de la piscina, ¿cuál es su velocidad al tocar el agua?. (g = 10 m/s2).

10. Una muchacha lanza una pelota de 0,2 kg a una altura de 6 m, (a) ¿Cuál es la energía cinética de la pelota cuando sale de la mano de la muchacha?, (b) ¿Qué trabajo realiza la muchacha al lanzar la pelota? (c) Si el músculo del brazo de la muchacha se contrajo una distancia de 0,05m mientras lanzaba la pelota, ¿cuál fue la fuerza media ejercida por el músculo?

11. Una pelota de tenis puede salir de la raqueta de un jugador de primera, al servir, a una velocidad de 65 m/s. Si la masa de la pelota es 0,060 kg, y está en contacto con la raqueta durante 0,030 s, ¿cuál es la magnitud de la fuerza promedio que ejerce la raqueta sobre la pelota?.