Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.22/6179
Título: Projecto e concepção de um dispositivo experimental para medição e caracterização dos esforços aplicados no finca-pés de um caiaque de pista: Investigação, desenho e desenvolvimento
Autor: Sousa, Miguel Fernando Barros de
Orientador: Ferreira, Fernando José
Data de Defesa: 2012
Resumo: Após o enquadramento da canoagem, como modalidade Olímpica, verificou-se um aumento significativo de estudos e pesquisas acerca da biomecânica da modalidade, o que contribuiu para uma diminuição dos tempos na competição. Contudo poucos foram os que se focaram nas forças desenvolvidas e aplicadas ao caiaque através do finca-pés, criado assim oportunidade de desenvolvimento de dispositivos para a medição das mesmas. Assim, o objectivo primordial é desenvolver um sistema experimental capaz de quantificar as forças geradas em cada um dos lados do finca-pés (esquerdo e direito). Este, deverá não só ser passível de se utilizar em caiaque ergómetro como também num caiaque de pista, permitido avaliar as forças aplicadas durante o ciclo de pagaiada, tanto em compressão como em tracção. A sua concepção baseou-se num modelo de finca-pés já existente, tornando-o compatível com os caiaques de competição mais comercializados, e permitindo que no futuro se possa utilizar na água, bastando para isso apenas possuir um caiaque e embarcar o sistema de medição. Este sistema experimental foi testado em caiaque ergómetro por 7 (sete) sujeitos com níveis distintos: seis homens (um atleta olímpico medalhado e cinco de nível nacional) e uma mulher (de nível de selecção Portuguesa) que, entre outros, realizaram um plano definido por 60s a uma frequência de 75 pagaiadas por minuto, seguido de uma intensa mudança de ritmo e força (Sprint). Após análise dos dados obtidos em cada um dos diferentes sujeitos, conseguimos identificar algumas das suas características, tais como: esforço assimétrico dos membros inferiores; utilização de forma heterogénea da fita do finca-pés; diferença de forças máximas aplicadas entre atletas (Ex.: para um atleta olímpico as forças medidas (Min; Max): Pé Esquerdo (- 444; 1087) N e Pé Direito (- 476; 1068) N); etc. Os resultados não só são bastante promissores como também são motivantes e congruentes com estudos anteriores, nomeadamente Begon et al. 2008 e Sturm 2010 e 2012. Finalmente, consegue-se afirmar, com segurança, que foram alcançados os objectivos propostos com a concepção deste dispositivo de medição de forças. Este permite caracterizar os esforços desenvolvidos no finca-pés por cada membro inferior, com ou sem a fita de suporte, possibilitando aos treinadores e atletas uma visão, para muitos desconhecida, das forças transmitidas e das suas assimetrias. No final, este conhecimento permitirá aos atletas melhorar o seu desempenho desportivo bem como facilitar a gestão desportiva, com base nos principais princípios mecânicos inerentes ao movimento dos atletas desde desporto Olímpico.
After being classified as an Olympic Sport, the increase in the number of studies and research of the biomechanics in Canoeing has contributed to the continuous reduction of time in the competition. However, few have focused on the amount of force applied on kayak through the foot rest, creating therefore the opportunity to develop devices that could measure it. Thus, the primary goal is to develop an experimental system that is capable of quantifying the force generated on each side of the foot rest (left and right). The device should being capable of not only be used in an ergometer kayak, but also be compatible with a regular flat-water kayak, with the purpose of evaluating the amount of force applied during each stroke cycle, both in compression and tension. Its design was based on an already existing foot rest, making it compatible with the most sold competition kayaks, allowing his future usage afloat. Therefore, one should only need to own a kayak and install the measurement system. This experimental system was tested in an ergometer kayak by 7 (seven) different individuals: six males (one medalled Olympic athlete and five national level ones) and one female (top-national level) that, among others, performed during a 60-second period at a frequency of 75 strokes per minute, followed by an intense change on strength and speed (Sprint). After the analysis of the acquired data for all the different individuals, we were able to identify some of their characteristics such as: lower limbs asymmetric effort; heterogeneous use of the footstrap on the foot rest; difference between maximum force applied by different athletes (i.e. for the Olympic athlete the maximum measured force (Min, Max): left foot (- 444, 1087) N and right foot (- 476; 1068) N); among others. The results were not only very encouraging but also highly motivating and congruent with previous studies, namely Begon et al. 2008 and Sturm 2010 and 2012. In the final analysis, we are able to assure, with a high level of trust, that the primary goal of this work was effectively achieved with the creation of this forcemeasuring device. This will allow athletes and coaches to have an overall perspective, to many even uncrowned, of the asymmetrical efforts developed on the foot rest, with or without the footstrap, for each leg independently. In the end, this knowledge will allow athletes to improve performance, as well as facilitate sport management, based on the primary mechanical principals inherent to the movement of the athletes in this Olympic sport.
URI: http://hdl.handle.net/10400.22/6179
Designação: Mestrado em Engenharia Mecânica - Gestão Industrial
Aparece nas colecções:ISEP - DM – Engenharia Mecânica

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