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Tendões e elasticidade - armazenamento de energia

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Os tendões são o sistema elástico de armazenamento de energia do sistema locomotor da ave. Ao contrário dos músculos (que convertem energia química em energia mecânica), os tendões são elementos passivos que armazenam energia potencial elástica quando são deformados (alongados por carga muscular ou aerodinâmica) e a devolvem quando relaxam. Esta capacidade de armazenar e restaurar energia reduz significativamente o custo metabólico do voo: parte da energia do voo descendente é armazenada em tendões e ligamentos e é recuperada no voo ascendente.

Além dos tendões dos músculos de vôo, a fúrcula (E3) atua como uma mola óssea acoplada ao sistema tendíneo. O conjunto tendão-fúrcula forma um sistema de armazenamento de energia que amortece os picos de força do peitoral e os distribui temporariamente ao longo do ciclo de batimento, reduzindo o pico de potência que o músculo deve gerar e melhorando a eficiência do voo.



Princípio físico central: U_elástico = ½ × k_tendão × x² [J]: a energia armazenada em um tendão é proporcional ao quadrado da deformação. A eficiência de restituição ( = E_retornada / E_armazenada) do colágeno do tendão é de 93-97%: quase toda a energia armazenada é recuperada na fase de liberação. Isto é fundamentalmente diferente da dissipação viscosa: o tendão não aquece, ele retorna.

>Modelo

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gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile