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Fallas del Modo Dinámico

Storyboard

Las fallas del modo dinámico ocurren cuando el patrón de movimiento del deportista se desvía significativamente del modo biomecánico óptimo para su tarea. Esto puede deberse a fatiga, lesión, técnica deficiente o condiciones externas. En carrera, el colapso del modelo muelle-masa (k_leg insuficiente, tiempo de contacto excesivo) indica un modo dinámico degradado. En el salto, un ángulo de despegue incorrecto reduce drásticamente el alcance o la altura. En lanzamiento, la rotura prematura de la cadena cinética (activación temprana del segmento distal antes de que el proximal haya alcanzado su pico de velocidad) disipa la energía sin transferirla efectivamente. El análisis del modo dinámico se realiza comparando los parámetros cinemáticos y cinéticos observados con los parámetros de referencia del modelo correcto. La desviación se cuantifica como el error cuadrático medio (RMSE) entre la trayectoria observada y la de referencia, o como la diferencia en los parámetros clave del modo (k_leg, tiempo de vuelo, ángulo de despegue).

>Modelo

ID:('ky', 475)


RMSE cinemático

Storyboard



$RMSE=\sqrt{\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(x_{obs,i}-x_{ref,i})^2}$

$n$
Número de muestras
$1$
$RMSE$
Error cuadrático medio
$m$
$x_{ref}$
Trayectoria de referencia
$m$
$x_{obs}$
Trayectoria observada
$m$



>Modelo

ID:('gm', 4220)


Altura óptima

Storyboard



$h_{opt}=v_{0,opt}^2/(2g)$

$v_{0,opt}$
Velocidad vertical óptima
$m/s$
$h_{opt}$
Altura óptima
$m$
$g$
Aceleración de gravedad
$m/s²$



>Modelo

ID:('gm', 4221)


Altura real

Storyboard



$h_{real}=v_{0,real}^2/(2g)$

$v_{0,real}$
Velocidad vertical real
$m/s$
$h_{real}$
Altura real
$m$
$g$
Aceleración de gravedad
$m/s²$



>Modelo

ID:('gm', 4222)


Pérdida de altura

Storyboard



$\Delta h=h_{opt}-h_{real}$

$h_{opt}$
Altura óptima
$m$
$h_{real}$
Altura real
$m$
$Delta h$
Pérdida de altura
$m$



>Modelo

ID:('gm', 4223)


Alcance óptimo

Storyboard



$R_{opt}=v^2\sin(2\theta_{opt})/g$

$v$
Velocidad de salida
$m/s$
$R_{opt}$
Alcance óptimo
$m$
$g$
Aceleración de gravedad
$m/s²$
$\theta_{opt}$
Ángulo óptimo de despegue
$rad$



>Modelo

ID:('gm', 4224)


Alcance real

Storyboard



$R_{real}=v^2\sin(2\theta_{real})/g$

$v$
Velocidad de salida
$m/s$
$R_{real}$
Alcance real
$m$
$g$
Aceleración de gravedad
$m/s²$
$\theta_{real}$
Ángulo real de despegue
$rad$



>Modelo

ID:('gm', 4225)


Pérdida de alcance

Storyboard



$\Delta R=R_{opt}-R_{real}$

$R_{opt}$
Alcance óptimo
$m$
$R_{real}$
Alcance real
$m$
$Delta R$
Pérdida de alcance
$m$



>Modelo

ID:('gm', 4226)


Contacto óptimo

Storyboard



$t_{c,opt}=\pi\sqrt{M/k_{leg,opt}}$

$M$
Masa efectiva
$kg$
$k_{leg,opt}$
Rigidez óptima de pierna
$N/m$
$t_{c,opt}$
Tiempo de contacto óptimo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 4227)


Contacto real

Storyboard



$t_{c,real}=\pi\sqrt{M/k_{leg,real}}$

$M$
Masa efectiva
$kg$
$k_{leg,real}$
Rigidez real de pierna
$N/m$
$t_{c,real}$
Tiempo de contacto real
$s$



>Modelo

ID:('gm', 4228)


Calidad del modo

Storyboard



$IQM=P_{util,real}/P_{util,opt}$

$IQM$
Índice de calidad del modo
$1$
$P_{util,opt}$
Potencia útil óptima
$W$
$P_{util,real}$
Potencia útil real
$W$



>Modelo

ID:('gm', 4229)


Potencia óptima

Storyboard



$P_{opt}=F_0V_{max}/4$

$V_{max}$
Velocidad máxima
$m/s$
$F_0$
Fuerza máxima modelo Hill
$N$
$P_{opt}$
Potencia óptima
$W$



>Modelo

ID:('gm', 4230)


Potencia real

Storyboard



$P_{real}=F_{real}v_{real}$

$v_{real}$
Velocidad real
$m/s$
$F_{real}$
Fuerza real
$N$
$P_{real}$
Potencia real
$W$



>Modelo

ID:('gm', 4231)


Pérdida de potencia

Storyboard



$\Delta P=P_{opt}-P_{real}$

$Delta P$
Pérdida de potencia
$W$
$P_{opt}$
Potencia óptima
$W$
$P_{real}$
Potencia real
$W$



>Modelo

ID:('gm', 4232)


Pérdida distal

Storyboard



$\Delta v_{distal,perdido}=\max(0,(\Delta t_{coord}-\Delta t_{opt})V_{max}9)$

$Delta v_{distal,perdido}$
Velocidad distal perdida
$m/s$
$V_{max}$
Velocidad máxima
$m/s$
$Delta t_{coord}$
Desfase de coordinación
$s$
$Delta t_{opt}$
Desfase óptimo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 4233)


Índice de simetría

Storyboard



$IS%=100\frac{|x_D-x_I|}{(x_D+x_I)/2}$

$IS%$
Índice de simetría bilateral
$%$
$x_D$
Parámetro cinemático derecho
$m$
$x_I$
Parámetro cinemático izquierdo
$m$



>Modelo

ID:('gm', 4234)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


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

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$IQM$
IQM
Índice de calidad del modo
1
$IS%$
IS_pct
Índice de simetría bilateral
%
$n$
n
Número de muestras
1
$M$
M
Masa efectiva
kg
$k_{leg,opt}$
k_leg_opt
Rigidez óptima de pierna
N/m
$k_{leg,real}$
k_leg_real
Rigidez real de pierna
N/m
$v$
v
Velocidad de salida
m/s
$Delta v_{distal,perdido}$
Delta_v_distal_perdido
Velocidad distal perdida
m/s
$V_{max}$
Vmax
Velocidad máxima
m/s
$v_{real}$
v_real
Velocidad real
m/s
$v_{0,opt}$
v0_opt
Velocidad vertical óptima
m/s
$v_{0,real}$
v0_real
Velocidad vertical real
m/s
$F_0$
F0
Fuerza máxima modelo Hill
N
$F_{real}$
F_real
Fuerza real
N
$R_{opt}$
R_opt
Alcance óptimo
m
$R_{real}$
R_real
Alcance real
m
$h_{opt}$
h_opt
Altura óptima
m
$h_{real}$
h_real
Altura real
m
$RMSE$
RMSE
Error cuadrático medio
m
$x_D$
x_D
Parámetro cinemático derecho
m
$x_I$
x_I
Parámetro cinemático izquierdo
m
$Delta R$
Delta_R
Pérdida de alcance
m
$Delta h$
Delta_h
Pérdida de altura
m
$x_{ref}$
x_ref
Trayectoria de referencia
m
$x_{obs}$
x_obs
Trayectoria observada
m
$g$
g
Aceleración de gravedad
m/s²
$Delta P$
Delta_P
Pérdida de potencia
W
$P_{opt}$
P_opt
Potencia óptima
W
$P_{real}$
P_real
Potencia real
W
$P_{util,opt}$
P_util_opt
Potencia útil óptima
W
$P_{util,real}$
P_util_real
Potencia útil real
W
$\theta_{opt}$
theta_opt
Ángulo óptimo de despegue
rad
$\theta_{real}$
theta_real
Ángulo real de despegue
rad
$Delta t_{coord}$
Delta_t_coord
Desfase de coordinación
s
$Delta t_{opt}$
Delta_t_opt
Desfase óptimo
s
$t_{c,opt}$
t_c_opt
Tiempo de contacto óptimo
s
$t_{c,real}$
t_c_real
Tiempo de contacto real
s

ID:(0, 475)


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