para essa semana tentamos entender como se calcula o cetro de massa do corpo humano e determinamos que:
1- Devemos traçar um diagrama de um corpo humano sentado com as seguites considerações: a pessoa deve estar com o tronco ereto, a face vertical e o olhar na horizontal. A pessoa está apoiada no encosto, sem espaço livre entre ela e a cadeira, com os quadris fletidos em um ângulo de 90º, joelhos flexionados a 90º, tornozelos também a 90º e pés planos apoiados no solo. A cadeira possui assento e encosto planos e rígidos, com ângulo de 90º entre eles e quatro pés verticais.

2- Dividiremos o corpo humano em suas várias partes e apontaremos os pontos antropométricos de acordo com a figura:

3- após determinar os pontos devemos pegar as medidas de um ponto ao outro (em cm) de uma pessoa para usar de exemplo e usa-las nas formulas anteriormente apresentadas e então calcular o centro de massa da pessoa.



Após todos esses cálculos nos foi possível calcular o centro de massa de uma pessoa, porem falta o cálculo do cetro de massa da cadeira e o cálculo do centro de massa do sistema pessoa-cadeira. Então para essa semana devemos preparar o diagrama com as medidas do corpo e elaborar uma função para o cálculo do centro de massa do sistema.

    O caso de uma pessoa sentada em uma cadeira inclinada pode ser considerado como uma situação de movimento rotacional, pois os pontos de contato entre o chão e os pés traseiros da cadeira podem ser considerados um eixo de rotação, sendo assim usaremos os conceitos de torque para determinar como o será a dinâmica do movimento de uma pessoa caindo da cadeira.

    A dinâmica de um corpo que se movimenta ao redor de um eixo de rotação depende diretamente da quantidade de massa distribuída ao redor desse eixo e também da distância entre o eixo e o centro de massa do sistema. Para tornar nosso projeto mais claro um pouco é preciso tomar notas sobre o que seria o centro de massa de um corpo e como se calcula o torque que a força peso exerce sobre o eixo de rotação.

    Para se entender como o centro de massa funciona, é necessário pensar que um corpo é a junção de várias partículas que se movem juntas, sendo assim para se achar o centro de massa do corpo somamos todas as forças pesos atuantes em cada uma das partículas e determinamos sua resultante, o local no qual o vetor resultante de todas essas pequenas forças se situa é chamado de centro de massa.

    Usaremos também o conceito de centro de gravidade, que pode ser pensado como um ponto do corpo no qual todas as forças peso se concentram gerando uma resultante. 

    Dividiremos a situação de uma pessoa caindo de uma cadeira em dois momentos que apresentam dois tipos de equilíbrio: neutro que é um tipo de equilíbrio que o movimento não altera o centro de gravidade e instável que o movimento altera o centro de gravidade da pessoa.

    Para um primeiro momento ocorre um tipo de equilíbrio neutro, pois a pessoa quando inclina a cadeira o suficiente para iniciar a queda não teve tempo de reação para deslocar o centro de gravidade, podendo serpensado como um boneco em cima da cadeira e para um segundo momento no qual a pessoa pecebe a queda e tem uma reaçao qualquer que alterará o centro de gravidade, nesse segundo momento o corpo tenderá a se reposicionar e buscar um novo equilíbrio que no caso sera qundo atingir o chão.

    Tentando simplificar os cálculos vamos admitir que o segundo caso não ocorra e que a pessoa não se mova durante a queda,assim podemos determinar como se comporta o centro de massa durante o evento.

    Sabemos que o centro de massa de uma pessoa depende de variáveis tais como a altura, a idade, o peso e a postura da pessoa. Porem determinaremos medidas padrões para uma pessoa comum afim de facilitar cálculos.

Para se determinar o centro de massa de uma pessoa sentada é necessário se fazer um diagrama de um corpo humano sentado (considerando que a pessoa esta ereta) e somar os centros de massa de cada uma das partes do corpo.

Para isso segue a tabela:

    O cálculo do centro de massa (CM) será representado por:

            CM(x)=X(proximal)+(comprimento%)*(X(distal)-X(proximal), analogamente:

            CM(y)=y(proximal)+(comprimento%)*(y(distal)-y(proximal);

            CM(z)=z(proximal)+(comprimento%)*(z(distal)-z(proximal).

     A partir desse cálculo se determina a posição o centro de massa no espaço, e então é somado cada um deles afim de se obter um CM único para o corpo:

            X=(m1x1+m2x2+...+mnxn)/M, onde M é a massa do corpo. Analogamente:

            y=(m1y1+m2x2+...+mnyn)/M;

            z=(m1z1+m2x2+...+mnzn)/M.

     Daí tiramos a posição do centro de massa de uma pessoa.

     Assim que for definido o centro de gravidade da pessoa sentada, é necessário achar o centro de gravidade de uma cadeira padrão e então deve-se somar ambos os centros de massa afim de se obter um centro de massa do sistema. Só assim será possível o estudo da dinâmica do evento.

referências:

  Fundamentos da Física I - Halliday & Resnick - 8ª Ed;

Apostila de Cinesiologia - Prof. Esp. Roberto Pereira de Oliveira;

http://www.profedf.ufpr.br/rodackibiomecanica_arquivos/Centro%20de%20Gravidade%202012.pdf - acessado em 21/05/2015

       Nessa semana aprofundamos as pesquisas na área do Centro de Gravidade, pesquisamos e selecionamos as informações mais importantes nesse resumo:

      A oscilação corporal está relacionada às correções que o corpo faz para manter a linha do centro de gravidade dentro da base de sustentação. Existe uma instabilidade constante do equilíbrio que pode ser explicada por meio da altura do centro de gravidade e pela presença de uma base de suporte relativamente pequena

                              Como a Idade pode influenciar no Centro de Gravidade ?
     Em um estudo comparou-se a altura percentual do centro do gravidade de três grupos de indivíduos, sendo eles: grupo 1, de 50 a 59 anos; grupo 2, de 60 a 69 anos e grupo 3, maiores de 70 anos. As constatações mostraram que o grupo 1 obteve 60,17 ± 4,14%, o grupo 2 obteve 59,81 ± 4,58% e o grupo 3 obteve 60,46 ± 2,95% da altura corporal dos indivíduos participantes do estudo. Percebeu-se que os valores ficaram a cima dos citados pelos pesquisadores como normalidade, o que foi explicado pelo acumulo de maiores quantidades de massa no tronco e segmento corporal superior que ocorre com o aumento da idade, e ainda pela perda de massa magra durante o envelhecimento, o que mais uma vez, eleva o centro de gravidade.

                                          Exercícios Físicos e o Centro de Gravidade 
   
     Já com relação às exercícios físicos, alguns pesquisadores comparam o equilíbrio corporal de bailarinas e judocas, e afirmam que os atletas de arte marcial apresentam melhor controle postural, com menor oscilação do centro de gravidade, independentemente da ausência da informação visual ou da perturbação da propriocepção. Isso é explicado pelo fato dos judocas desenvolverem a habilidade de se manterem estáveis, mesmo quando recebem perturbações externas, como no caso de um confronto com um adversário. De forma geral, todos os esportes necessitam adaptações na posição do CG para restabelecer ou se manter em equilíbrio
                                           
                                          Postura influencia no Centro de Gravidade ?
       
     Outra temática que se relaciona a posição do centro de gravidade é a manutenção da postura corporal, a qual quando não é mantida gera uma falha de relacionamento das várias partes corporais, induzindo um aumento de agressões às estruturas de suporte e resultando em equilíbrio menos eficiente do corpo sobre suas bases. A postura se submete às características anatômicas e fisiológicas do corpo humano, ligando-se às limitações específicas do equilíbrio e obedecendo às leis da física e biomecânica e ela ainda tem um estreito relacionamento com a atividade do indivíduo, podendo aumentar ou diminuir o esforço físico de um trabalho.

Para o começo do projeto investigativo, deixaremos aqui a definição de cada área estudada:

1. O torque é a grandeza física que inclui o módulo, a direção e o sentido da força aplicada e também a distância do ponto de aplicação até o eixo. É essa grandeza que governa o movimento de rotação de um corpo extenso do mesmo modo que a força é a grandeza que governa o movimento de translação.

   Na física, o centro de gravidade ou baricentro de um corpo é o ponto onde pode ser considerada a aplicação da força de gravidade de todo o corpo formado por um conjunto de partículas. Essas partículas são atraídas para o Centro da Terra, cada qual com sua força-peso.

    Na física, o conceito de atrito está relacionado à força de contato que atua quando dois corpos entram em choque. Nessa situação existe uma tendência ao movimento.
A força de atrito é paralela às superfícies e contrária ao movimento relativo. Quanto maior a força normal nessa situação, maior será o atrito, no entanto, não depende da área de contato entre as superfícies, mas sim da natureza das superfícies e da força normal. A energia dissipada pelo atrito é transformada em energia térmica.

Novo Escopo

1- Definição do problema Todos nós já caímos de uma cadeira ou fomos assistir televisão e não encontramos uma posição confortável. Com uma cadeira anti-queda tais situações não ocorreriam, por isso estudaremos a possibilidade de se construir uma cadeira com suportes extras permitindo que ela se incline bem mais que a cadeira normal e com mais segurança. Quedas podem lesionar ossos e articulações, trazendo um enorme mal estar para a vítima, ainda mais se for uma pessoa idosa, podendo nunca se recuperar. 2- Justificativa do projeto Por ser uma situação pela qual todos nós já passamos, uma ferramenta que ajudasse a superá-la teria uma grande abrangência e seria aceita por boa parte da população. Com isso em vista, o grupo pensou na cadeira anti-queda como um instrumento que traz benefícios para a sociedade, seja homem ou mulher, criança ou idoso. 3- Objetivos gerais e específicos do projeto Nós, realizadores do projeto, percebemos que o simples fato de reclinar uma cadeira pode ser uma experiência ruim, assim,estudaremos esse tipo de evento afim de compreende-lo e buscar possíveis soluções. Após o término do projeto esperamos entender o porque uma cadeira cai e decidir se o incremento de apoios adicionais para a cadeira seria viável ou não. 4- Resultados esperados com a realização do projeto Esperamos que, ao término do projeto, conseguiremos definir seu uso de apoios adicionais seria ou não uma solução viável para impedir que o usuário caia ao se reclinar. 5- Abrangência do produto O público alvo do nosso produto consiste em pessoas que trabalham em escritórios. Isso é afirmado pois, estas pessoas passam a maior parte da sua carga horária de trabalho sentadas, necessitando de uma segurança maior.

Durante a semana percebemos que um projeto construtivo não
seria viável para nós, pois nosso grupo encontrou dificuldade na obtenção 
dos materiais e também nossa mão de obra não foi capaz de construir o 
objeto que almejamos. Assim, decidimos mudar o foco da nossa projeto. 
O novo projeto então visa simplesmente estabelecer a mecânica por trás de uma queda em uma cadeira e no final decidir qual, 
se houver, seria a melhor solução para o problema.

No decorrer da semana, cada integrante revisou, em livros escolares, sobre a sua área escolhida para o projeto investigativo, que são:

Mateus Adorno: Torque
Bruno Flisch: Estatística e Atrito
Sérgio Diniz: Centro de Gravidade

Para que continuemos com o projeto, todos os integrantes pegarão livros, específicos, na biblioteca do Cefet, e, se for preciso, consultarão os professores de física da faculdade caso ocorra alguma dificuldade

PLANO DE AÇÃO

Desdobramento das atividades

Será feita uma pesquisa investigativa sobre a física por trás da queda de uma cadeira, analisando os fenômenos responsáveis e explicando o papel de cada um para manter a cadeira na sua posição natural, qual é o limite de cada um e qual é o seu papel na queda.

Estimativa de prazos

O projeto ficará pronto no dia 22/06/2015 para ser apresentado no dia 29/06/2015

Estimativa de custos e recursos

A pesquisa não terá um custo financeiro, utilizaremos os livros da biblioteca do Cefet-campus II para chegarmos à conclusão do projeto.

Cronograma

11/05/2015 – Os integrantes se reunirão já com a parte inicial de suas pesquisas prontas para a discussão sobre o andamento do projeto.
1/06/2015 – Os integrantes se reunião já com suas pesquisas e prontas e discutirão como será a apresentação do projeto para a turma. 08/06/2015 – Ficará decidido como será a apresentação do projeto. 22/06/2015 – Finalização do projeto. 29/06/2015 – Apresentação do projeto para a turma.

PLANO DE CONTROLE E AVALIAÇÃO

O grupo se reunirá semanalmente para acompanhar o andamento do projeto e os resultados serão avaliados com base nesses encontros, onde cada integrante mostrará o que foi feito da sua pesquisa e a previsão para os próximos encontros. Com isso em mente, os integrantes se supervisionarão para que todas as atividades ocorram dentro do cronograma previsto. Em caso de atrasos por parte de um integrante poderá ser feita uma divisão de suas tarefas a fim de não atrasar o resto do projeto.