Fisica, biomeccanica e chinesiologia articolare

A.A. 2019/2020
Insegnamento per
9
Crediti massimi
68
Ore totali
SSD
BIO/09 FIS/07 MED/34
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso è indirizzato a far conoscere i principi fondamentali della meccanica del corpo esteso e della meccanica dei fluidi, le loro implicazioni. Fornisce le basi teoriche per la conoscenza delle tecniche di analisi e degli strumenti per la biomeccanica più frequentemente utilizzati in ambito sportivo. Il corso ha altresì lo scopo di approfondire le conoscenze sugli effetti statici e dinamici delle forze che intervengono nel realizzare la postura e i movimenti umani e nell'atteggiamento del corpo in relazione al baricentro e al poligono di appoggio. Viene affrontata la cinesiologia delle principali articolazioni e la locomozione umana. Vengono affrontati i sistemi di valutazione strumentale per l'analisi del movimento.
Lo studente sarà in grado di risolvere semplici problemi di fisica e dare valutazioni quantitative e stime dei fenomeni fisici analizzati. Lo studente sarà in grado di comprendere anche quali siano le grandezze fisiche coinvolte nel movimento delle differenti discipline sportive e saprà affrontare semplici problemi biomeccanici nello sport. Lo studente sarà in grado di analizzare i movimenti del corpo umano in stretta relazione alla meccanica dei solidi nelle sue diverse componenti: cinematica, statica, dinamica. Avrà le competenze fondamentali per comprendere e valutare l'informazione cinesiologia per le applicazioni funzionali del movimento che stanno alla base della motricità umana. Sarà in grado di valutare l'efficienza del sistema effettore e della risposta posturale statica e dinamica e di progettare l'intervento chinesiologico mirato al consolidamento dello stato di forma e controllo dell'esercizio fisico.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
BIO/09 - FISIOLOGIA - CFU: 3
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 3
MED/34 - MEDICINA FISICA E RIABILITATIVA - CFU: 3
Esercitazioni: 12 ore
Lezioni: 56 ore
Programma
MODULO DI FISICA

Meccanica
· Cinematica del punto materiale. Moti in una dimensione. Velocità media ed istantanea. Accelerazione media ed istantanea. Traiettoria e legge oraria. Moto rettilineo uniforme. Moto rettilineo uniformemente accelerato. Caduta libera di un grave sulla superficie terrestre, salto e lancio verticale.
· Vettori ed operazioni con i vettori. Sistemi di riferimento. Posizione, velocità ed accelerazione come vettori. Moti in più dimensioni. Moto del proiettile. Gittata.
· Dinamica. Forze e moto. Forza. Massa. Le tre leggi della dinamica. Forza di attrazione gravitazionale, forza peso. Forze di superficie: forza di contatto, forza di attrito (attrito statico e attrito dinamico). Il piano inclinato. Resistenza del mezzo fluido. Effetti della resistenza del mezzo sul moto. Velocità limite di caduta in aria. Corde e carrucole.
● Impulso di una forza e teorema dell'impulso. Fasi di produzione di impulso nello sport. Conservazione della quantità di moto. Urti. Massa efficace in un urto e in un lancio nello sport.
· Lavoro meccanico. Lavoro meccanico e lavoro fisiologico. Potenza. Forze conservative e forze dissipative.
● Energia. Energia potenziale. Energia potenziale gravitazionale. Forza elastica ed energia potenziale elastica. Energia cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Urti elastici e anelastici. Legge di conservazione dell'energia meccanica.
· Sistemi di punti materiali e corpi estesi. Centro di massa e baricentro. La rotazione di corpi estesi. Variabili angolari. Cinematica delle rotazioni. Moto circolare e accelerazione centripeta. Forza centripeta. Momento torcente di una forza. Momento d'inerzia. Dinamica delle rotazioni. Momento angolare e sua conservazione.
· Statica. Condizioni di equilibrio per un corpo esteso. Leve di prima, seconda e terza specie. Le leve nel corpo umano.
· Rotazioni del corpo umano nei gesti sportivi. Variazione del momento d'inerzia nel corpo umano.

Cenni di termologia.
Il primo principio della termodinamica. Energia interna. Calore. Joule e caloria. Il secondo principio della termodinamica. Metabolismo e potenza metabolica. Lavoro meccanico e consumo calorico. Efficienza metabolica.

Fluidi.
· Densità e pressione. Statica dei fluidi. Archimede, Pascal e Stevino.
· Cenni di dinamica dei fluidi. Portata e sua conservazione. Fluidi non viscosi. Teorema di Bernoulli. Fluidi viscosi. Resistenza idraulica e legge di Poiseuille. Fluidi non Newtoniani.
· Tensione superficiale e legge di Laplace.

MODULO CHINESIOLOGIA

Sotto-modulo A. 4 ore
Il muscolo come motore.

1.Richiami di fisiologia muscolare: diagrammi forza-lunghezza e forza-velocità.
2.Lavoro e potenza. Lavoro positivo e negativo.
3.Rapporto fra morfologia muscolare e tendinea, e prestazioni meccaniche del muscolo.
4.Stretching e retrazione muscolare.
5.Rapporto fra attivazione nervosa e forza muscolare. Modulazione dell'andamento temporale della forza.
6.Forza e sforzo. Fattori limitanti la produzione di forza massimale

Sotto-modulo B. 4 ore
La macchina artro-muscolare.

1.Leve articolari.
2.Forze e momenti articolari.
3.Concatenazione pluri-segmentaria: le Azioni posturali anticipatorie.
4.Elementi di semeiotica manuale della forza muscolare.
Prerequisiti e modalità di esame
MODULO CHINESIOLOGIA

quiz a risposta multipla
Materiale didattico e bibliografia
MODULO CHINESIOLOGIA

Kendall F., Kendall McCreary E.
I muscoli. Funzioni e test con postura e dolore
Verduci Editore, 2005

Neumann, D.A.
Kinesiology of the musculoskeletal system. Foundations for rehabilitation
Mosby-Elsevier,2010
Periodo
annuale
Periodo
annuale
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
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Ricevimento:
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Istituto Auxologico Italiano, via Mercalli 32, 20122 Milano