Alternativa "Em ambos é excêntrica"
Introdução ao Conceito de Potência Articular
Para responder a esta questão, precisamos compreender a relação entre Torque, Velocidade Angular e o tipo de contração muscular (Concêntrica ou Excêntrica).
A potência articular (P) é definida pelo produto escalar do torque (\tau) e da velocidade angular (\omega):
P = \tau \times \omega
Esta equação nos diz que o sinal da potência determina o tipo de trabalho muscular:
- Potência Positiva (P > 0): Indica contração Concêntrica. O músculo gera energia e encurta. Ocorre quando o torque e a velocidade têm o mesmo sinal.
- Potência Negativa (P < 0): Indica contração Excêntrica. O músculo dissipa energia e alonga-se (freia o movimento). Ocorre quando o torque e a velocidade têm sinais opostos.
Desenvolvimento da Solução
1. Análise das Velocidades Angulares (\omega)
O enunciado fornece os valores das velocidades angulares para ambas as articulações:
- Velocidade do Tornozelo: \omega_{torn} = -2 rad/s (Negativa)
- Velocidade do Joelho: \omega_{joel} = -0,5 rad/s (Negativa)
Como ambos os valores são negativos, o movimento está ocorrendo em um sentido definido (geralmente flexão do joelho e dorsiflexão do tornozelo neste contexto biomecânico).
2. Inferência dos Torques (\tau)
Embora os valores exatos dos torques venham da "questão 4" mencionada, podemos inferir o comportamento físico do cenário apresentado na Figura 1:
- A figura mostra uma força externa de 600N atuando verticalmente (provavelmente a Reação do Solo).
- Em cenários de amortecimento de impacto ou fase de apoio da marcha, os músculos atuam para controlar o movimento imposto pela gravidade e pela força do solo.
- Se o movimento é negativo (ex: o joelho flexionando sob carga), o músculo extensor deve gerar um torque positivo para frear esse movimento e evitar que a articulação colapse.
3. Cálculo da Potência e Classificação
Aplicando a lógica de sinais:
- Joelho: Torque Positivo (\tau > 0) \times Velocidade Negativa (\omega < 0) \Rightarrow Potência Negativa (P < 0) \rightarrow Excêntrica.
- Tornozelo: Torque Positivo (\tau > 0) \times Velocidade Negativa (\omega < 0) \Rightarrow Potência Negativa (P < 0) \rightarrow Excêntrica.
Conclusão
Como os sinais do torque (positivo, de controle/resistência) e da velocidade (negativo, movimento de flexão/dorsiflexão) são opostos em ambas as articulações, a potência resultante é negativa. Isso caracteriza uma atividade muscular excêntrica em ambos os casos, onde os músculos estão absorvendo energia para estabilizar a postura.
Portanto, a alternativa correta é aquela que afirma que em ambos é excêntrica.