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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo E3.3 - Articulaciones y Palancas Biológicas
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:2053
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: Geometría de la palanca
Cómo los brazos muscular y de carga fijan la ventaja mecánica.
Grupo 2: Grupo 2: Compromiso fuerza–velocidad
Cómo una baja ventaja mecánica intercambia fuerza por velocidad.
Grupo 3: Grupo 3: Resilina y almacenamiento elástico
Cómo la resilina almacena y devuelve energía entre movimientos.
Grupo 4: Grupo 4: Engranaje biológico
Cómo el engranaje entre patas sincroniza sus movimientos.
Grupo 5: Grupo 5: Torques sobre el segmento
Cómo se combinan torque muscular, aerodinámico y gravitacional.
Grupo 6: Grupo 6: Dinámica angular newtoniana
Cómo el torque neto gobierna aceleración y velocidad angular.
Grupo 7: Grupo 7: Integración funcional
Cómo palanca, elasticidad y sincronización determinan la respuesta del apéndice.
ID:1185
Grupo 1: Grupo 1: Geometría de la palanca
Descripción
Cómo los brazos muscular y de carga fijan la ventaja mecánica.
Pregunta clave: Cómo los brazos muscular y de carga fijan la ventaja mecánica.
Cómo los brazos muscular y de carga fijan la ventaja mecánica. Una articulación con una propia ventaja mecánica considerablemente baja, donde este mismo brazo de carga particular supera, en consecuencia, con creces a este mismo brazo muscular particular, amplifica, en cambio, a esta misma velocidad final de ese sistema a expensas, en consecuencia, de esta misma fuerza de ese sistema, exactamente esta misma amplificación que logra, en consecuencia, la pata saltadora de una langosta o la mandíbula de una hormiga trampa. Que este brazo de carga de esta articulación resulte todavía más largo respecto de ese mismo brazo muscular hace que, en consecuencia, esta misma velocidad final de esa articulación, en consecuencia, resulte también todavía mayor, a expensas de esa misma fuerza. Que este torque muscular de esta articulación de este insecto aumente todavía más respecto de estos otros torques aerodinámico, gravitacional e inercial hace que, en consecuencia, esta misma velocidad angular final de ese segmento particular, según esta misma ecuación de Newton rotacional con la que se cierra este modelo, en consecuencia, resulte también todavía mayor.
ID:5348
Grupo 2: Grupo 2: Compromiso fuerza–velocidad
Descripción
Cómo una baja ventaja mecánica intercambia fuerza por velocidad.
Pregunta clave: Cómo una baja ventaja mecánica intercambia fuerza por velocidad.
Cómo una baja ventaja mecánica intercambia fuerza por velocidad. Una articulación con una propia ventaja mecánica considerablemente baja, donde este mismo brazo de carga particular supera, en consecuencia, con creces a este mismo brazo muscular particular, amplifica, en cambio, a esta misma velocidad final de ese sistema a expensas, en consecuencia, de esta misma fuerza de ese sistema, exactamente esta misma amplificación que logra, en consecuencia, la pata saltadora de una langosta o la mandíbula de una hormiga trampa. Por eso este modelo, con este sistema de palanca biológica y este compromiso entre fuerza y velocidad con el que se abrió, hace que la ecuación de Newton rotacional gobierne, en consecuencia, a la propia dinámica angular final de cada segmento particular de este insecto, incluyendo en consecuencia tanto a este mismo torque muscular como a este mismo torque aerodinámico que ya establece otro modelo de este conjunto, así como a un propio torque gravitacional y a un propio torque inercial adicionales. Esta misma articulación de un insecto, exactamente esta misma región de articulación de esta cutícula que ya establece otro modelo de este conjunto, funciona, en general, como un propio sistema de palanca biológica particular donde el principio de Arquímedes determina, en consecuencia, al propio compromiso final entre esta misma fuerza y esta misma velocidad de ese mismo sistema.
ID:5349
Grupo 3: Grupo 3: Resilina y almacenamiento elástico
Descripción
Cómo la resilina almacena y devuelve energía entre movimientos.
Pregunta clave: Cómo la resilina almacena y devuelve energía entre movimientos.
Cómo la resilina almacena y devuelve energía entre movimientos. La resilina, una propia proteína elástica final de esta articulación, posee, en cambio, a una de las propias eficiencias de almacenamiento de energía más altas conocidas de todo este conjunto, actuando en consecuencia como un resorte casi perfecto que almacena, en consecuencia, a esta misma energía cinética final para liberarla, en cambio, durante el siguiente salto o el siguiente movimiento de ese mismo insecto, exactamente esta misma energía elástica que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una cutícula y un ligamento alar de un batido.
ID:5350
Grupo 4: Grupo 4: Engranaje biológico
Descripción
Cómo el engranaje entre patas sincroniza sus movimientos.
Pregunta clave: Cómo el engranaje entre patas sincroniza sus movimientos.
Cómo el engranaje entre patas sincroniza sus movimientos. Algunos insectos poseen, en cambio, a un propio engranaje biológico real particular entre sus propias patas saltadoras, precisamente para sincronizar, en consecuencia, a los movimientos de ambas patas entre sí.
ID:5351
Grupo 5: Grupo 5: Torques sobre el segmento
Descripción
Cómo se combinan torque muscular, aerodinámico y gravitacional.
Pregunta clave: Cómo se combinan torque muscular, aerodinámico y gravitacional.
Cómo se combinan torque muscular, aerodinámico y gravitacional. Por eso este modelo, con este sistema de palanca biológica y este compromiso entre fuerza y velocidad con el que se abrió, hace que la ecuación de Newton rotacional gobierne, en consecuencia, a la propia dinámica angular final de cada segmento particular de este insecto, incluyendo en consecuencia tanto a este mismo torque muscular como a este mismo torque aerodinámico que ya establece otro modelo de este conjunto, así como a un propio torque gravitacional y a un propio torque inercial adicionales. Que este torque muscular de esta articulación de este insecto aumente todavía más respecto de estos otros torques aerodinámico, gravitacional e inercial hace que, en consecuencia, esta misma velocidad angular final de ese segmento particular, según esta misma ecuación de Newton rotacional con la que se cierra este modelo, en consecuencia, resulte también todavía mayor.
ID:5352
Grupo 6: Grupo 6: Dinámica angular newtoniana
Descripción
Cómo el torque neto gobierna aceleración y velocidad angular.
Pregunta clave: Cómo el torque neto gobierna aceleración y velocidad angular.
Cómo el torque neto gobierna aceleración y velocidad angular. Que este torque muscular de esta articulación de este insecto aumente todavía más respecto de estos otros torques aerodinámico, gravitacional e inercial hace que, en consecuencia, esta misma velocidad angular final de ese segmento particular, según esta misma ecuación de Newton rotacional con la que se cierra este modelo, en consecuencia, resulte también todavía mayor. Por eso este modelo, con este sistema de palanca biológica y este compromiso entre fuerza y velocidad con el que se abrió, hace que la ecuación de Newton rotacional gobierne, en consecuencia, a la propia dinámica angular final de cada segmento particular de este insecto, incluyendo en consecuencia tanto a este mismo torque muscular como a este mismo torque aerodinámico que ya establece otro modelo de este conjunto, así como a un propio torque gravitacional y a un propio torque inercial adicionales.
ID:5353
Grupo 7: Grupo 7: Integración funcional
Descripción
Cómo palanca, elasticidad y sincronización determinan la respuesta del apéndice.
Pregunta clave: Cómo palanca, elasticidad y sincronización determinan la respuesta del apéndice.
Cómo palanca, elasticidad y sincronización determinan la respuesta del apéndice.
ID:5354