Storyboard

Las pérdidas energéticas en el movimiento deportivo se clasifican en internas y externas. Las pérdidas internas incluyen la disipación viscosa en músculos y tejidos blandos, la coactivación de músculos antagonistas (que genera trabajo negativo mientras el agonista genera positivo), el trabajo de aceleración y deceleración de los segmentos corporales, y la histéresis tendinosa (~410 % de la energía por ciclo). Las pérdidas externas incluyen la resistencia aerodinámica (proporcional a v³), la fricción con la superficie y el trabajo de colisión en el contacto pie-suelo (que redirige el CM en cada zancada). La eficiencia mecánica global _mec = W_útil / E_metabólica es típicamente del 2030 % en ciclismo (movimiento cíclico eficiente) y del 4055 % en carrera con buena recuperación elástica. La minimización de pérdidas se logra optimizando la cadencia, la postura, el calzado y la técnica de movimiento. El costo de colisión es el mayor componente de pérdida interna en carrera.

>Modelo

ID:('ky', 464)

Storyboard

$E_{metab}=W_{util}+W_{colision}+W_{aero}+W_{friccion}+W_{viscoso}+W_{coact}$

Variables

$E_{metab}$

Energía metabólica

$J$

$W_{aero}$

Pérdida aerodinámica

$J$

$W_{coact}$

Pérdida por coactivación

$J$

$W_{colision}$

Pérdida por colisión

$J$

$W_{friccion}$

Pérdida por fricción

$J$

$W_{viscoso}$

Pérdida viscosa

$J$

$W_{util}$

Trabajo útil

$J$

>Modelo

ID:('gm', 4102)

Storyboard

$\eta_{mec}=\frac{W_{util}}{E_{metab}}$

Variables

$eta_{mec}$

Eficiencia mecánica

$1$

$E_{metab}$

Energía metabólica

$J$

$W_{util}$

Trabajo útil

$J$

>Modelo

ID:('gm', 4103)

Storyboard

$E_{metab}=VO_2E_{O2}t$

Variables

$E_{O2}$

Energía por oxígeno

$J/L$

$E_{metab}$

Energía metabólica

$J$

$VO_2$

Consumo de oxígeno

$L/s$

$t$

Tiempo

$s$

>Modelo

ID:('gm', 4104)

Storyboard

$W_{coact}=\int_0^T M_{ant}\omega_{art},dt$

Variables

$W_{coact}$

Pérdida por coactivación

$J$

$M_{ant}$

Torque antagonista

$N·m$

$omega_{art}$

Velocidad angular articular

$rad/s$

$t$

Tiempo

$s$

>Modelo

ID:('gm', 4105)

Storyboard

$P_{aero}=\frac12\rho C_DAv^3$

Variables

$C_D$

Coeficiente de arrastre

$1$

$\r ho$

Densidad del aire

$kg/m³$

$v$

Velocidad

$m/s$

$A$

Área frontal

$m²$

$P_{aero}$

Potencia aerodinámica

$W$

>Modelo

ID:('gm', 4106)

Storyboard

$W_{col}=\frac12Mv_{CM}^2(1-\cos 2\alpha)$

Variables

$M$

Masa corporal

$kg$

$v_{CM}$

Velocidad del centro de masa

$m/s$

$alpha$

Ángulo de colisión

$rad$

>Modelo

ID:('gm', 4107)

Storyboard

$W_{hist}=(1-\eta_{rec})\frac12k_{tend}\Delta x_{max}^2$

Variables

$eta_{rec}$

Eficiencia de recuperación elástica

$1$

$k_{tend}$

Rigidez tendinosa

$N/m$

$W_{hist}$

Pérdida por histéresis

$J$

$Delta x_{max}$

Elongación máxima

$m$

>Modelo

ID:('gm', 4108)

Storyboard

$W_{int}=\sum_i\Delta E_{k,seg,i}+\sum_i\Delta E_{p,seg,i}$

Variables

$W_{int}$

Trabajo interno segmentario

$J$

>Modelo

ID:('gm', 4109)

Storyboard

$v_{opt,COT}=\left(\frac{P_{basal}}{b_{aero}M}\right)^{1/3}$

Variables

$b_{aero}$

Coeficiente aerodinámico COT

$1$

$M$

Masa corporal

$kg$

$v_{opt,COT}$

Velocidad óptima de transporte

$m/s$

$P_{basal}$

Potencia basal

$W$

>Modelo

ID:('gm', 4110)

Descripción

Red de modelo

• Método alternativo
• Método tradicional
• Estrategia
• 2D
• 3D

Ecuación

Número

Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

---

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

Cálculos

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar

Variables

$b_{aero}$

b_aero

Coeficiente aerodinámico COT

1

$C_D$

C_D

Coeficiente de arrastre

1

$eta_{rec}$

eta_rec

Eficiencia de recuperación elástica

1

$eta_{mec}$

eta_mec

Eficiencia mecánica

1

$M$

M

Masa corporal

kg

$E_{O2}$

E_O2

Energía por oxígeno

J/L

$\r ho$

rho

Densidad del aire

kg/m³

$k_{tend}$

k_tend

Rigidez tendinosa

N/m

$v$

v

Velocidad

m/s

$v_{CM}$

v_CM

Velocidad del centro de masa

m/s

$v_{opt,COT}$

v_opt_COT

Velocidad óptima de transporte

m/s

$E_{metab}$

E_metab

Energía metabólica

J

$W_{aero}$

W_aero

Pérdida aerodinámica

J

$W_{coact}$

W_coact

Pérdida por coactivación

J

$W_{colision}$

W_colision

Pérdida por colisión

J

$W_{friccion}$

W_friccion

Pérdida por fricción

J

$W_{hist}$

W_hist

Pérdida por histéresis

J

$W_{viscoso}$

W_viscoso

Pérdida viscosa

J

$M_{ant}$

M_ant

Torque antagonista

N·m

$W_{int}$

W_int

Trabajo interno segmentario

J

$W_{util}$

W_util

Trabajo útil

J

$Delta x_{max}$

Delta_x_max

Elongación máxima

m

$A$

A

Área frontal

m²

$P_{aero}$

P_aero

Potencia aerodinámica

W

$P_{basal}$

P_basal

Potencia basal

W

$VO_2$

VO2

Consumo de oxígeno

L/s

$alpha$

alpha

Ángulo de colisión

rad

$omega_{art}$

omega_art

Velocidad angular articular

rad/s

$t$

t

Tiempo

s

ID:(0, 464)