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Modelo Matemático
Descripción
Modelo E1 - Mecánica del Centro de Masa
Una vez estructurada la red semántica, se busca asociar cada objeto a una variable que permita su formulación matemática. Las relaciones entre variables —expresadas en la red semántica como vectores y asociaciones entre objetos— se traducen en ecuaciones que describen el comportamiento. Estas ecuaciones se buscan, en la mayor medida posible, basadas en primeros principios, y no en algoritmos ajustados numéricamente solo para reproducir comportamientos medidos. El resultado es la red lógica del modelo: el conjunto de variables, con sus unidades y rangos, y las ecuaciones que las relacionan.
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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: Centro de masa y fuerzas externas
El centro de masa resume el comportamiento traslacional del cuerpo completo.
Grupo 2: Grupo 2: Marcha caminada: péndulo invertido
En marcha caminada, el centro de masa se aproxima como la masa de un péndulo invertido.
Grupo 3: Grupo 3: Marcha corrida: masa-resorte
En marcha corrida, el centro de masa se aproxima como una masa sostenida por un resorte muscular.
Grupo 4: Grupo 4: Intercambio y recuperación de energía
La energía mecánica del centro de masa es la suma de su energía cinética y potencial y fluctúa durante el ciclo locomotor.
Grupo 5: Grupo 5: Estabilidad estática
La posición del centro de masa tiene un papel independiente del balance energético: se compara con la base de sustentación, definida por los puntos de apoyo contra el suelo.
Grupo 6: Grupo 6: Fase aérea y vuelo libre
Durante carrera y salto puede existir una fase aérea sin contacto con el suelo.
Grupo 7: Grupo 7: Reconstrucción experimental
El comportamiento del centro de masa se reconstruye experimentalmente a partir de la fuerza de reacción del suelo medida durante el apoyo.
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