Cómo se aplica la biofísica en las actividades deportivas

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TALLER BIOFÍSICA

AUTOR:

JESÚS ANTONIO BARRERA

 CARRERA:

PROFESIONAL EN DEPORTES-SEGUNDO SEMESTRE.

MODALIDAD VIRTUAL.

PROFESOR:

CARLOS RESTREPO.

18 DE AGOSTO DEL 2025.

QUÉ ES LA BIOFÍSICA:

La biofisíca es una ciencia interdisciplinaria que aplica los principios y métodos de la física para estudiar los procesos biológicos. Se enfoca en entender cómo funcionan los organismos vivos a nivel molecular celular y sistemático utilizando herramientas cuantitativas y modelos matemáticos.

En el deporte la biofísica tiene un papel crucial porque permite comprender y optimizar el rendimiento físico porque permite prevenir lesiones y mejorar la rehabilitación.

CÓMO SE APLICA LA BIOFÍSICA EN LAS ACTIVIDADES DEPORTIVAS:

Se aplica en las actividades deportivas al analizar como los principios físicos afectan y optimizan el rendimiento del cuerpo humano durante el ejercicio. Esta disciplina combina la biología y la física y a menudo la fisiología para entender el movimiento, la energía y la mecánica del cuerpo.

CÓMO SE APLICA AL DEPORTE:

Análisis del movimiento biomecánica estudia como se mueven los músculos articulaciones y huesos. Ejemplo analiza la técnica de un corredor para mejorar su zancada y prevenir lesiones.

Fuerza Y Equilibrio: Evaluar las fuerzas involucradas en actividades como saltar lanzar nadar. Ejemplo: En salto de altura se estudian la fuerza del impulso el ángulo y la gravedad para maximizar la altura.

Mecánica De Fluidos: En deportes como la natación o el cicilismo se estudia la resistencia resistencia del aire o del agua. Ejemplo: Trajes de baños diseñados para reducir la fricción y mejorar la hidrodinámica.

Transferencia De Energía Y Metabolismo: Se analiza como el cuerpo humano convierte energía química alimentos en energía mecánica movimientos Ejemplo: Planificación de entrenamientos según la demanda energética de un deporte aeróbico y anaeróbico.

Propiedades De Los Materiales Deportivos: Se estudian materiales que interactúan con el cuerpo como zapatillas pelotas o raquetas. Ejemplo: Diseño de zapatillas que absorben impactos y mejoran la eficiencia del paso.

Prevención Y Recuperación De Lesiones: Analiza como el cuerpo responde a esfuerzos mecánicos para evitar o tratar lesiones. Ejemplo: Uso de sensores para medir el estrés en las articulaciones durante el entrenamiento.

Tecnología Y Monitoreo Del Rendimiento: Se utilizan dispositivos biofísicos como acelerómetros o electromiografía para medir en tiempo real el desempeño muscular o la fatiga. Ejemplo: Chalecos con GPS con sensores que analizan el rendimiento en fútbol.

BIOFÍSICA APLICADA AL DEPORTE:

Movimiento estudia el desplazamiento del cuerpo humano.

Biomecánica: Análisis del movimiento corporal optimización de la técnica deportiva prevención de lesiones utiliza principios de la física y la anatomía.

Energía: Forma fundamental para realizar actividad física.

TIPOS:

Energía Cinética: Energía del cuerpo en movimiento aumenta con la velocidad del atleta.

Energía Potencial: Energía almacenada debido a la posición Ejemplo: Al estar en altura antes de un salto.

Fuerzas: Impulsan o modifican el movimiento.

Fuerzas Gravitacionales: Afectan el equilibrio y el rendimiento importante en saltos lanzamientos y caídas.

Fuerza de Fricción: Afecta en la aceleración y el frenado.

Fuerzas Musculares: Generadas por la contracción de músculos.

Termodinámica: Estudia el intercambio de energía y calor en el cuerpo.

Regulación De La Temperatura Corporal: Fatiga por aumento de temperatura y eficiencia energética en el rendimiento.

Bioelectricidad: Señales eléctricas que controlan el movimiento muscular.

Relevancia: Impulsos nerviosos que activan los músculos monitoreo a través de E.M.G Electromiografía.

 ENERGÍA:

Energía cinética:

Ejemplo: Un velocista al correr transforma energía química (de los alimentos) en energía cinética (movimiento). Cuanto más rápido sea, mayor será su energía cinética lo que mejora su rendimiento en sprints.

En deportes como el lanzamiento de jabalina, un mayor impulso aumenta la energía cinética del objeto, logrando mayores distancias.

Energía potencial:

Ejemplo: Un saltador de altura acumula energía potencial al elevarse. Una técnica eficiente permite convertir más energía cinética del salto en altura (energía potencial).

FUERZAS:

Fuerza gravitacional: Ejemplo: En escalada, los deportistas deben vencer la fuerza de gravedad. Un mejor ratio fuerza-peso (menos grasa, más músculo) mejora la eficiencia al subir.

En salto de longitud, la gravedad limita el tiempo en el aire, afectando la distancia alcanzada.

Fuerza de fricción: Ejemplo: En ciclismo, la fricción entre las ruedas y el pavimento puede ralentizar al corredor, por lo que se usan neumáticos delgados y lisos para reducirla.

En patinaje sobre hielo, la baja fricción permite desplazamientos más rápidos, pero dificulta los frenados bruscos.

Termodinámica primer principio (conservación de energía): Ejemplo: Un maratonista quema calorías (energía térmica) para mantener el movimiento. Una mala gestión del calor (sudoración insuficiente) puede causar fatiga por sobrecalentamiento.

Segundo principio (eficiencia energética): Ejemplo: En natación, parte de la energía se pierde como calor por la resistencia del agua. Una técnica pulida (como una brazada más eficiente) reduce esta pérdida, mejorando el rendimiento.

Bioelectricidad:

Potenciales de acción (señales nerviosas): Ejemplo: En deportes de reacción rápida (como el tenis o el boxeo), una conducción nerviosa más veloz (mejor mielinización) permite respuestas motoras más rápidas.

Fatiga neuromuscular: Ejemplo: En halterofilia, la acumulación de iones como K⁺ y H⁺ por repetición de contracciones puede alterar la bioelectricidad muscular, reduciendo la fuerza y coordinación.

Cada Concepto Físico Influye Directamente En El Rendimiento Deportivo:

Energía → Determina la capacidad de movimiento y saltos.

Fuerzas → Afectan la velocidad, resistencia y técnica.

Termodinámica → Impacta en la resistencia y gestión del calor corporal.

Bioelectricidad → Define la velocidad de reacción y la fatiga muscular.

Optimizar estos factores (Ejemplo: mejorar la eficiencia energética, reducir fuerzas no útiles como la fricción o entrenar la velocidad de contracción muscular) puede marcar la diferencia entre un buen y un gran deportista.

LEYES DE NEWTON:

Las tres leyes del movimiento de Newton son principios fundamentales de la física que describen la relación entre las fuerzas que actúan sobre un cuerpo y su movimiento. Estas leyes son clave para entender cómo funciona el cuerpo humano, especialmente en actividades deportivas.

Para entender los principios de la mecánica en el cuerpo humano, es fundamental conocer las tres leyes del movimiento de Newton y cómo se manifiestan en nuestras actividades diarias, especialmente en el deporte. Estas leyes explican la relación entre la fuerza , la masa y el movimiento .

Primera Ley: Ley de la Inercia.

Esta ley establece que un objeto en movimiento o en reposo permanecerá en ese estado a menos que una fuerza externa actúe sobre él. En el cuerpo humano, la inercia es la resistencia a cambiar de movimiento.

Ejemplo: Un jugador de fútbol que corre a alta velocidad no puede detenerse instantáneamente. La inercia lo mantiene en movimiento, y necesita aplicar una fuerza contraria (frenando) para detenerse o cambiar de dirección.

Segunda Ley: Ley de la Aceleración.

La segunda ley se resume en la fórmula F=mamá(Fuerza = masa × aceleración). Esto significa que la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que se le aplica e inversamente proporcional a su masa.

Ejemplo: Un atleta de lanzamiento de peso necesita aplicar una gran fuerza para acelerar la bola. Cuanta más fuerza aplique, mayor será la aceleración de la bola y, por lo tanto, mayor la distancia del lanzamiento. La masa del atleta también influye, ya que una mayor masa puede generar una mayor fuerza.

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