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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo D3 - Dinámica
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4456
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Condiciones controladas y montaje
La carga aplicada, velocidad de despegue, ángulo de tracción y humedad se fijan para hacer comparables las repeticiones. El insecto o la seta se monta sobre un sensor de fuerza de alta resolución y se registra fuerza frente a desplazamiento durante aproximación y despegue.
Grupo 2: Grupo 2: Despegue normal
El protocolo normal aplica tracción vertical y obtiene la fuerza máxima necesaria para separar completamente el contacto. Esta fuerza normal máxima es un observable directo del ciclo fuerza-desplazamiento.
Grupo 3: Grupo 3: Cizalla y fricción adhesiva
El protocolo de cizalla desplaza lateralmente el contacto y mide la resistencia tangencial. El coeficiente de fricción adhesiva relaciona resistencia tangencial y normal; en setas de insecto supera típicamente uno.
Grupo 4: Grupo 4: Pelado a ángulo variable
El ensayo de Kendall recorre continuamente desde cizalla pura hasta tracción normal. La fuerza de pelado requerida aumenta con el ángulo y su dependencia angular permite extraer la energía de adhesión del contacto.
Grupo 5: Grupo 5: Energía de adhesión
La energía de adhesión cuantifica la energía necesaria por unidad de superficie separada. Se infiere de la curva fuerza de pelado frente al ángulo bajo el régimen en que el modelo de pelado es suficiente.
Grupo 6: Grupo 6: No linealidad e integral J
Cuando la deformación es excesiva o el contacto deja el régimen proporcional, la energía de adhesión simple deja de describir toda la resistencia. La integral J proporciona una tenacidad adhesiva más general y menos dependiente de la geometría particular del ensayo.
Grupo 7: Grupo 7: Comparabilidad experimental
Los observables normal, tangencial, angular, energético y de tenacidad se integran bajo condiciones controladas. Esto permite comparar especies, setas y condiciones ambientales de forma reproducible.
ID:1219
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Datos cinemáticos y aceleración segmental
La dinámica usa posición, velocidad y aceleración segmentales obtenidas del análisis cinemático. La aceleración lineal y angular actúa como entrada para balances de Newton–Euler. La masa, centro de masa y tensor de inercia caracterizan cada segmento.
Grupo 2: Grupo 2: Fuerza externa y plataforma de fuerzas
La plataforma mide la fuerza de reacción del suelo y el centro de presión. Estas magnitudes fijan la carga externa distal y su brazo de momento. Constituyen condiciones de borde medidas para la dinámica inversa.
Grupo 3: Grupo 3: Dinámica inversa distal a proximal
Los balances de Newton y Euler se aplican segmento por segmento desde el extremo distal hacia el proximal. Las reacciones y momentos transmitidos por un segmento se convierten en cargas del segmento siguiente. El resultado son fuerzas de reacción y momentos articulares internos.
Grupo 4: Grupo 4: Torque y potencia articular
El torque articular neto se combina con la velocidad angular articular para obtener potencia mecánica. El signo distingue absorción y generación neta de energía. La magnitud permite comparar la contribución energética entre articulaciones.
Grupo 5: Grupo 5: Transferencia en cadena cinética
La potencia articular alimenta una lectura de transferencia energética a lo largo de la cadena cinética. Una potencia mayor identifica una contribución mecánica mayor, sin atribuir por sí sola el aporte a músculos individuales.
Grupo 6: Grupo 6: Dinámica directa y simulación
La dinámica directa parte de fuerzas o torques musculares y predice aceleraciones y movimiento. Integra las ecuaciones de movimiento hacia adelante en el tiempo. Es el sentido causal opuesto a la dinámica inversa y se reserva principalmente para simulación.
ID:1636
Grupo 1: Grupo 1: Datos cinemáticos y aceleración segmental
Descripción
La dinámica usa posición, velocidad y aceleración segmentales obtenidas del análisis cinemático. La aceleración lineal y angular actúa como entrada para balances de Newton–Euler. La masa, centro de masa y tensor de inercia caracterizan cada segmento.
Pregunta clave: ¿Cómo opera datos cinemáticos y aceleración segmental?
La dinámica usa posición, velocidad y aceleración segmentales obtenidas del análisis cinemático. La aceleración lineal y angular actúa como entrada para balances de Newton–Euler. La masa, centro de masa y tensor de inercia caracterizan cada segmento.
ID:2209
Grupo 2: Grupo 2: Fuerza externa y plataforma de fuerzas
Descripción
La plataforma mide la fuerza de reacción del suelo y el centro de presión. Estas magnitudes fijan la carga externa distal y su brazo de momento. Constituyen condiciones de borde medidas para la dinámica inversa.
Pregunta clave: ¿Cómo opera fuerza externa y plataforma de fuerzas?
La plataforma mide la fuerza de reacción del suelo y el centro de presión. Estas magnitudes fijan la carga externa distal y su brazo de momento. Constituyen condiciones de borde medidas para la dinámica inversa.
ID:2210
Grupo 3: Grupo 3: Dinámica inversa distal a proximal
Descripción
Los balances de Newton y Euler se aplican segmento por segmento desde el extremo distal hacia el proximal. Las reacciones y momentos transmitidos por un segmento se convierten en cargas del segmento siguiente. El resultado son fuerzas de reacción y momentos articulares internos.
Pregunta clave: ¿Cómo opera dinámica inversa distal a proximal?
Los balances de Newton y Euler se aplican segmento por segmento desde el extremo distal hacia el proximal. Las reacciones y momentos transmitidos por un segmento se convierten en cargas del segmento siguiente. El resultado son fuerzas de reacción y momentos articulares internos.
ID:2211
Grupo 4: Grupo 4: Torque y potencia articular
Descripción
El torque articular neto se combina con la velocidad angular articular para obtener potencia mecánica. El signo distingue absorción y generación neta de energía. La magnitud permite comparar la contribución energética entre articulaciones.
Pregunta clave: ¿Cómo opera torque y potencia articular?
El torque articular neto se combina con la velocidad angular articular para obtener potencia mecánica. El signo distingue absorción y generación neta de energía. La magnitud permite comparar la contribución energética entre articulaciones.
ID:2212
Grupo 5: Grupo 5: Transferencia en cadena cinética
Descripción
La potencia articular alimenta una lectura de transferencia energética a lo largo de la cadena cinética. Una potencia mayor identifica una contribución mecánica mayor, sin atribuir por sí sola el aporte a músculos individuales.
Pregunta clave: ¿Cómo opera transferencia en cadena cinética?
La potencia articular alimenta una lectura de transferencia energética a lo largo de la cadena cinética. Una potencia mayor identifica una contribución mecánica mayor, sin atribuir por sí sola el aporte a músculos individuales.
ID:2213
Grupo 6: Grupo 6: Dinámica directa y simulación
Descripción
La dinámica directa parte de fuerzas o torques musculares y predice aceleraciones y movimiento. Integra las ecuaciones de movimiento hacia adelante en el tiempo. Es el sentido causal opuesto a la dinámica inversa y se reserva principalmente para simulación.
Pregunta clave: ¿Cómo opera dinámica directa y simulación?
La dinámica directa parte de fuerzas o torques musculares y predice aceleraciones y movimiento. Integra las ecuaciones de movimiento hacia adelante en el tiempo. Es el sentido causal opuesto a la dinámica inversa y se reserva principalmente para simulación.
ID:2214