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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo M1 - Caminar
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:4402
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: Patrón de marcha y doble apoyo
El caminar se organiza como locomoción con apoyo alternado y fases de doble apoyo. El centro de masa sigue una bóveda invertida: asciende hacia apoyo medio y desciende durante la transferencia. La fase de marcha y el doble apoyo conectan la cinemática global con el intercambio energético.
Grupo 2: Grupo 2: Péndulo invertido e intercambio energético
La energía potencial gravitatoria y la energía cinética del centro de masa oscilan aproximadamente en contrafase. Esta relación permite intercambio pasivo y reduce el trabajo externo positivo necesario. La recuperación se cuantifica comparando las variaciones energéticas con el trabajo externo del ciclo.
Grupo 3: Grupo 3: Velocidad, costo metabólico y transición
El costo de transporte metabólico depende de la velocidad y presenta una velocidad óptima. Al aumentar la velocidad, el número de Froude crece. Cuando supera un valor crítico importado del modelo de transición, el patrón de caminar deja de sostenerse y aparece la transición a carrera.
Grupo 4: Grupo 4: Fuerza vertical de reacción del suelo
Durante el apoyo al caminar, la fuerza vertical del suelo exhibe dos máximos separados por un mínimo alrededor del apoyo medio. Este patrón temporal distingue caminar del patrón de impacto de la carrera. Los picos y el mínimo son observables directos de plataforma de fuerza.
Grupo 5: Grupo 5: Trabajo mecánico externo e interno
El trabajo externo mueve el centro de masa respecto del entorno, mientras el trabajo interno mueve los segmentos corporales respecto del centro de masa. Ambos son magnitudes distintas y se conservan como salidas separadas. El trabajo externo se acopla al intercambio de energía del péndulo invertido.
Grupo 6: Grupo 6: Recuperación y eficiencia del caminar
El porcentaje de recuperación energética resume cuánto intercambio pasivo reduce el trabajo externo requerido. Una recuperación mayor implica una mayor eficiencia mecánica del mecanismo de péndulo invertido, sin identificarla con eficiencia metabólica. Se reporta junto con el costo de transporte y los trabajos mecánicos.
ID:1611
Grupo 1: Grupo 1: Patrón de marcha y doble apoyo
Descripción
El caminar se organiza como locomoción con apoyo alternado y fases de doble apoyo. El centro de masa sigue una bóveda invertida: asciende hacia apoyo medio y desciende durante la transferencia. La fase de marcha y el doble apoyo conectan la cinemática global con el intercambio energético.
Pregunta clave: ¿Cómo opera patrón de marcha y doble apoyo?
El caminar se organiza como locomoción con apoyo alternado y fases de doble apoyo. El centro de masa sigue una bóveda invertida: asciende hacia apoyo medio y desciende durante la transferencia. La fase de marcha y el doble apoyo conectan la cinemática global con el intercambio energético. Este caminar de este deportista constituye, en general, a un propio modo de locomoción de doble apoyo alternado entre ambas piernas de ese mismo deportista, dentro del cual su propio centro de masa, exactamente este mismo centro de masa que ya establece otro modelo de este conjunto, sigue en consecuencia a una trayectoria de bóveda invertida: este mismo centro de masa se eleva, en consecuencia, durante la propia fase de apoyo medio de este deportista, y desciende en cambio durante su propia fase de transferencia entre ambas piernas, exactamente este mismo doble apoyo que ya establece otro modelo de este conjunto como el propio criterio para distinguir a este caminar de una carrera. Esta misma fuerza de reacción del suelo vertical de este caminar presenta, en cambio, un doble pico con un propio mínimo intermedio durante esta misma fase de apoyo medio de este deportista, un patrón temporal particular todavía distinto en consecuencia de este mismo pico de impacto pasivo y de este pico de impacto activo que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una carrera de ese mismo deportista. La propia energía potencial y la propia energía cinética de este centro de masa permanecen, en cambio, en contrafase entre sí a lo largo de todo este ciclo de caminar, permitiendo en consecuencia a un intercambio pasivo entre ambas que puede recuperar, en consecuencia, a una proporción considerable de la energía mecánica final de cada ciclo, según el mismo modelo del péndulo invertido de Cavagna que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una potencia mecánica del centro de masa.
ID:3582
Grupo 2: Grupo 2: Péndulo invertido e intercambio energético
Descripción
La energía potencial gravitatoria y la energía cinética del centro de masa oscilan aproximadamente en contrafase. Esta relación permite intercambio pasivo y reduce el trabajo externo positivo necesario. La recuperación se cuantifica comparando las variaciones energéticas con el trabajo externo del ciclo.
Pregunta clave: ¿Cómo opera péndulo invertido e intercambio energético?
La energía potencial gravitatoria y la energía cinética del centro de masa oscilan aproximadamente en contrafase. Esta relación permite intercambio pasivo y reduce el trabajo externo positivo necesario. La recuperación se cuantifica comparando las variaciones energéticas con el trabajo externo del ciclo. La propia energía potencial y la propia energía cinética de este centro de masa permanecen, en cambio, en contrafase entre sí a lo largo de todo este ciclo de caminar, permitiendo en consecuencia a un intercambio pasivo entre ambas que puede recuperar, en consecuencia, a una proporción considerable de la energía mecánica final de cada ciclo, según el mismo modelo del péndulo invertido de Cavagna que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una potencia mecánica del centro de masa. Por eso este modelo, con este intercambio pasivo de energía del péndulo invertido con el que se abrió, hace que el propio trabajo mecánico externo final de este deportista, realizado en consecuencia para mover a este mismo centro de masa, se distinga, en cambio, de su propio trabajo mecánico interno, realizado en cambio para mover a cada segmento corporal de ese deportista respecto de ese mismo centro de masa, exactamente ese mismo trabajo mecánico externo e interno que ya establece otro modelo de este conjunto. La propia eficiencia final de este péndulo invertido con el que se abrió este modelo se cuantifica, en consecuencia, mediante este mismo porcentaje de recuperación de energía que ya establece otro modelo de este conjunto sobre un coeficiente de recuperación elástica de un tendón degenerado.
ID:3583
Grupo 3: Grupo 3: Velocidad, costo metabólico y transición
Descripción
El costo de transporte metabólico depende de la velocidad y presenta una velocidad óptima. Al aumentar la velocidad, el número de Froude crece. Cuando supera un valor crítico importado del modelo de transición, el patrón de caminar deja de sostenerse y aparece la transición a carrera.
Pregunta clave: ¿Cómo opera velocidad, costo metabólico y transición?
El costo de transporte metabólico depende de la velocidad y presenta una velocidad óptima. Al aumentar la velocidad, el número de Froude crece. Cuando supera un valor crítico importado del modelo de transición, el patrón de caminar deja de sostenerse y aparece la transición a carrera. Que este deportista camine a una velocidad todavía más alta que esta misma velocidad óptima hace que, en consecuencia, este mismo modelo del péndulo invertido, en consecuencia, ya no logre sostener a este mismo patrón de caminar, haciendo que este deportista transite en consecuencia hacia una carrera precisamente cuando su propio número de Froude cruza el mismo valor crítico que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una transición entre caminar y correr. Esta misma velocidad óptima de este caminar minimiza, en cambio, al propio costo de transporte metabólico final de este deportista, exactamente este mismo costo de transporte que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una eficiencia metabólica.
ID:3584
Grupo 4: Grupo 4: Fuerza vertical de reacción del suelo
Descripción
Durante el apoyo al caminar, la fuerza vertical del suelo exhibe dos máximos separados por un mínimo alrededor del apoyo medio. Este patrón temporal distingue caminar del patrón de impacto de la carrera. Los picos y el mínimo son observables directos de plataforma de fuerza.
Pregunta clave: ¿Cómo opera fuerza vertical de reacción del suelo?
Durante el apoyo al caminar, la fuerza vertical del suelo exhibe dos máximos separados por un mínimo alrededor del apoyo medio. Este patrón temporal distingue caminar del patrón de impacto de la carrera. Los picos y el mínimo son observables directos de plataforma de fuerza. Esta misma fuerza de reacción del suelo vertical de este caminar presenta, en cambio, un doble pico con un propio mínimo intermedio durante esta misma fase de apoyo medio de este deportista, un patrón temporal particular todavía distinto en consecuencia de este mismo pico de impacto pasivo y de este pico de impacto activo que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una carrera de ese mismo deportista. Este caminar de este deportista constituye, en general, a un propio modo de locomoción de doble apoyo alternado entre ambas piernas de ese mismo deportista, dentro del cual su propio centro de masa, exactamente este mismo centro de masa que ya establece otro modelo de este conjunto, sigue en consecuencia a una trayectoria de bóveda invertida: este mismo centro de masa se eleva, en consecuencia, durante la propia fase de apoyo medio de este deportista, y desciende en cambio durante su propia fase de transferencia entre ambas piernas, exactamente este mismo doble apoyo que ya establece otro modelo de este conjunto como el propio criterio para distinguir a este caminar de una carrera.
ID:3585
Grupo 5: Grupo 5: Trabajo mecánico externo e interno
Descripción
El trabajo externo mueve el centro de masa respecto del entorno, mientras el trabajo interno mueve los segmentos corporales respecto del centro de masa. Ambos son magnitudes distintas y se conservan como salidas separadas. El trabajo externo se acopla al intercambio de energía del péndulo invertido.
Pregunta clave: ¿Cómo opera trabajo mecánico externo e interno?
El trabajo externo mueve el centro de masa respecto del entorno, mientras el trabajo interno mueve los segmentos corporales respecto del centro de masa. Ambos son magnitudes distintas y se conservan como salidas separadas. El trabajo externo se acopla al intercambio de energía del péndulo invertido. Por eso este modelo, con este intercambio pasivo de energía del péndulo invertido con el que se abrió, hace que el propio trabajo mecánico externo final de este deportista, realizado en consecuencia para mover a este mismo centro de masa, se distinga, en cambio, de su propio trabajo mecánico interno, realizado en cambio para mover a cada segmento corporal de ese deportista respecto de ese mismo centro de masa, exactamente ese mismo trabajo mecánico externo e interno que ya establece otro modelo de este conjunto.
ID:3586
Grupo 6: Grupo 6: Recuperación y eficiencia del caminar
Descripción
El porcentaje de recuperación energética resume cuánto intercambio pasivo reduce el trabajo externo requerido. Una recuperación mayor implica una mayor eficiencia mecánica del mecanismo de péndulo invertido, sin identificarla con eficiencia metabólica. Se reporta junto con el costo de transporte y los trabajos mecánicos.
Pregunta clave: ¿Cómo opera recuperación y eficiencia del caminar?
El porcentaje de recuperación energética resume cuánto intercambio pasivo reduce el trabajo externo requerido. Una recuperación mayor implica una mayor eficiencia mecánica del mecanismo de péndulo invertido, sin identificarla con eficiencia metabólica. Se reporta junto con el costo de transporte y los trabajos mecánicos. La propia energía potencial y la propia energía cinética de este centro de masa permanecen, en cambio, en contrafase entre sí a lo largo de todo este ciclo de caminar, permitiendo en consecuencia a un intercambio pasivo entre ambas que puede recuperar, en consecuencia, a una proporción considerable de la energía mecánica final de cada ciclo, según el mismo modelo del péndulo invertido de Cavagna que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una potencia mecánica del centro de masa. Que este porcentaje final de recuperación de energía de este caminar sea todavía más alto hace que, en consecuencia, esta misma eficiencia final de este péndulo invertido de este deportista, en consecuencia, resulte todavía mayor. La propia eficiencia final de este péndulo invertido con el que se abrió este modelo se cuantifica, en consecuencia, mediante este mismo porcentaje de recuperación de energía que ya establece otro modelo de este conjunto sobre un coeficiente de recuperación elástica de un tendón degenerado.
ID:3587