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Generación de fuerza muscular

Storyboard

Modela la capacidad del músculo para producir fuerza en función de su longitud, velocidad de contracción y nivel de activación neural. Integra la relación fuerzalongitud (curva sarcomérica) y la relación fuerzavelocidad (curva de Hill), que juntas determinan la ventana operativa óptima del músculo en movimiento funcional.

>Modelo

ID:('ky', 178)


Factor fuerza-longitud

Storyboard



$F_L=\exp\left[-\frac{(L_m-L_0)^2}{2\sigma^2}\right]$

$F_L$
Factor fuerza-longitud
$-$
$sigma$
Ancho de curva fuerza-longitud
$m$
$L_m$
Longitud muscular instantánea
$m$
$L_0$
Longitud óptima muscular
$m$



>Modelo

ID:('gm', 1754)


Factor fuerza-velocidad

Storyboard



$F_V=\frac{v_{\max}-v_c}{v_{\max}+kv_c}$

$k$
Constante de Hill
$-$
$F_V$
Factor fuerza-velocidad
$-$
$v_c$
Velocidad de contracción
$m/s$
$v_{max}$
Velocidad máxima de acortamiento
$m/s$



>Modelo

ID:('gm', 1755)


Fuerza muscular

Storyboard



$F_m=aF_0F_LF_V$

$a$
Activación neural
$-$
$F_L$
Factor fuerza-longitud
$-$
$F_V$
Factor fuerza-velocidad
$-$
$F_0$
Fuerza isométrica máxima
$N$
$F_m$
Fuerza muscular
$N$



>Modelo

ID:('gm', 1756)


Torque muscular

Storyboard



$T=F_m d_m$

$F_m$
Fuerza muscular
$N$
$T$
Torque muscular
$N·m$
$d_m$
Brazo de palanca muscular
$m$



>Modelo

ID:('gm', 1757)


Potencia muscular

Storyboard



$P=F_m v_c$

$v_c$
Velocidad de contracción
$m/s$
$F_m$
Fuerza muscular
$N$
$P$
Potencia muscular
$W$



>Modelo

ID:('gm', 1758)


Trabajo mecánico acumulado

Storyboard



$W(t)=\int_0^t|P(\tau)|,d\tau$

$W$
Trabajo mecánico acumulado absoluto
$J$
$P$
Potencia muscular
$W$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 1759)


Eficiencia operativa

Storyboard



$\eta=\frac{1}{1+\gamma W}$

$eta$
Eficiencia operativa
$-$
$W$
Trabajo mecánico acumulado absoluto
$J$
$gamma$
Penalización energética
$1/J$



>Modelo

ID:('gm', 1760)


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
$a$
a
Activación neural
-
$k$
k
Constante de Hill
-
$eta$
eta
Eficiencia operativa
-
$F_L$
F_L
Factor fuerza-longitud
-
$F_V$
F_V
Factor fuerza-velocidad
-
$v_c$
v_c
Velocidad de contracción
m/s
$v_{max}$
v_max
Velocidad máxima de acortamiento
m/s
$F_0$
F_0
Fuerza isométrica máxima
N
$F_m$
F_m
Fuerza muscular
N
$T$
T
Torque muscular
N·m
$W$
W
Trabajo mecánico acumulado absoluto
J
$sigma$
sigma
Ancho de curva fuerza-longitud
m
$d_m$
d_m
Brazo de palanca muscular
m
$L_m$
L_m
Longitud muscular instantánea
m
$L_0$
L_0
Longitud óptima muscular
m
$P$
P
Potencia muscular
W
$t$
t
Tiempo
s
$gamma$
gamma
Penalización energética
1/J

ID:(0, 178)


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