Acelerometria no
remo
Introdução
• Um acelerômetro é um dispositivo eletromecânico que mede forças de aceleração. Tais forças podem ser estáticas, como a força da
gravidade, ou dinâmicas, causadoras de movimento ou vibração do acelerômetro.
•Para que servem os acelerômetros?
• Medindo a quantidade de acelerção estática devido à gravidade, você pode obter informação sobre o ângulo que o dispositivo faz em relação à Terra. • Detectando a quantidade de aceleração dinâmica, você pode analisar a maneira como o dispositivo está se movendo.
Como funciona um
acelerômetro?
• Alguns acelerômetros usam o efeito
piezoelétrico (contêm cristais que são comprimidos por forças acelerativas e que fazem com que uma tensão seja gerada).
•
Uma outra maneira é detectando mudanças de capacitância. Se você tiver duas microestructuras metálicas lado a lado, existirá uma determinada capacitância entre elas. Se uma força acelerativa mover uma dasestruturas, então a capacidade mudará. Adicione alguns circuitos para converter capacidade em tensão, e você terá um acelerômetro.
Características
• Número de eixos: uni-axiais, bi-axiais ou tri-axiais.
• Faixa dinâmica: ±1.5g; ±1.5g; …. ±5g.
• Sensibilidade: A princípio, quanto mais sensível
melhor. Isto significa que para uma dada aceleração,
haverá um maior nível de sinal de saída (leituras mais
exatas).
• Banda passante: Relacionada a medição das
acelerações/forças dinâmicas “rápidas”. Normalmente
abaixo de 300Hz.
• Discussão do artigo de Magnus Burbanks
sobre acelerometria
On-Board-Shell Measurements of Acceleration
Ken Young and Richard Muirhead (University of Washington, Seattle)
RowSci-91-5 . 1 December, 1991
• Perfil ideal de
aceleração
do barco.
Dados de 1976
• US Men's
Olympic Eight
• The kinematical
information
obtained by
analysis of
films or of the
video of rowing.
Aceleração
• Perfil de
aceleração
obtido dos
dados de
velocidade
anteriormente
mostrados.
a) onset of + acceleration is delayed after the catch.
b) + acceleration occurs during recovery c) magnitudes of the acceleration range from -7 m/s/s to +5 m/s/s.
Questão científica
•
Inpirado no trabalho de Ken
Young, o autor Magnus
Burbanks decidiu instalar
acelerômetros num barco
para tentar responder
questões como:
Como pode um remador ter
um desempenho fraco num
remo-ergômetro e ser um
ótimo remador na água?
Ou vice-versa!
Setup experimental
• Dois acelerômetros de +/- 2g (um no barco e um no carrinho) •Datalogger com autonomia de 4 min e frequência de amostragem de 1000Hz. •Conhecendo a massa no barco e do remador, os 2 dados de aceleração foram combinados para se obter a aceleração no centro de massa do sistema barco+remador.Resultado típico
• The top plot is the acceleration itself, in this case of the shell, but could equally well have been that of the seat, the seat-within-the-shell or the centre of mass.
• The middle set of interweaving plots are velocities (integrations of the accelerations) and occur in three colours -- The red plot is shell velocity, obtained via direct integration of the shell acceleration data.
-- The blue plot is seat velocity, similarly obtained from the seat data.
-- The green plot is Centre of Mass velocity, a weighted-by-mass combination of the seat and shell data.
Is the Fixed-Head Erg Good for
Sculling/Rowing?
• Os dados do
ergômetro e do barco foram obtidos no
mesmo dia e com o mesmo atleta, sendo alinhados
adequadamente.
• Os dados apontam para diferenças de comportamento
corporal do atleta nos casos estudados.
Comentários
• Não há nenhuma dúvida que os ergômetros fezeram uma grande contribuição no treinamento melhorado, permitindo a realização de medidas e a seleção do atleta para uma dada potência.
• Entretanto, esta melhoria pode ter mascarado uma característica prejudicial, que tem o potencial de confundir ou para interferir com o feeling que um remador tem sobre a dinâmica de seu grupo.
• Os danos dizem respeito a dois aspectos:
– Em primeiro lugar, antes da invenção dos ergômetros havia tantas incertezas na estimação da contribuição de força ou potência de um indivíduo como havia em se aferir o mérito técnico. Com o advent dos ergômetros e a facilidade de se medir forças fisiológicas indivíduais, as considerações técnicas foram podem ser agora baseadas em evidências científicas.
– Em segudno lugar, o uso prolongado de um ergômetro durante a temporada de
competição interferirá seriamente com o acúmulo da memória múscular requerida para permitir o bom desempenho de grupo. O feeling e o timing desenvolvidos nos
Comentários
• A enorme pressão sob os pés observada nos
ergômetros antes da fase de
catch simplesmente não
aconteça em um barco, onde de fato a maior parte da fase de recuperação deve ser gasta com os pés puxando e não empurrando. • Outra comparação
interessante é a distância percorrida pelo carrinho no ergômetro foi em média de 60cm, contra 45cm no barco (33% a mais). A diferença é devido a conservação da quantidade de movimento do corpo no ergômetro e na água.
