Biomecánica básica. Pedro Perez Soriano
cinemáticos sencillos. El programa con licencia general pública (GPU tipo 2) Kinovea [25/10/2011] probablemente sea el más conocido y usado por numerosos estudiosos de la biomecánica, entrenadores y deportistas en todo el mundo.
Figura 7. Cualquier cámara de vídeo es un buen contador de tiempo, con muchas aplicaciones en análisis de la actividad física y los deportes. Si grabamos la caída de una pelota que dejamos rodar previamente por una mesa, cuando analicemos la secuencia podremos observar bien el fotograma en el que se separa de la mesa y empieza a caer por la acción de la gravedad. A medida que cae, la pelota recorrerá cada vez más espacio entre dos fotogramas consecutivos. Es un movimiento constantemente acelerado. Si la altura de caída entre el plano de la mesa y el suelo fuera de 1m, obtendremos 22 fotogramas del vuelo de la pelota, siempre que el visionado lo hagamos campo a campo y hayamos grabado con el sistema europeo de vídeo PAL. Este tipo de pequeños experimentos es necesario antes de lanzarse a medir tiempos de fases de un movimiento o de una técnica deportiva.
Para contar tiempo hay que buscar los fotogramas en los que se producen los eventos entre los que queremos saber cuánto tiempo pasa. En el caso de la pelota que dejamos caer, queremos saber el tiempo que está en vuelo. Pero si escogiéramos como inicio el primer fotograma en la secuencia de vídeo en que la pelota no toca ya la mesa y escogiéramos como final de vuelo el último fotograma en el que vemos la pelota en el aire antes de tocar el suelo, estaríamos recortando un poco de tiempo de vuelo al inicio y otro poco al final. Es debido a que antes del primer fotograma la pelota ya llevaría un momento en el aire, y después del último fotograma seleccionado, la pelota aún tendría unos instantes de vuelo antes de llegar al suelo. Por ello, cuando queremos contar tiempo con fotogramas de vídeo, se escogen con criterios complementarios los eventos de inicio y final de lo que pretendamos contar en el tiempo. En el caso de la pelota, podría ser desde el primer fotograma de vuelo (que ya no toca la mesa) hasta el primero que toca ya el suelo, o desde el último de contacto con la mesa hasta el último de vuelo (antes de tocar el suelo). El tiempo de descenso lo sabemos, ya que depende de la aceleración constante de la gravedad (
Si tiráramos una pelota verticalmente hacia arriba, irá perdiendo velocidad hasta llegar a velocidad 0 en el lugar más alto de su trayectoria. A este tipo de movimiento se le denomina de desaceleración constante. Igual que en el caso anterior, será la aceleración de la gravedad, en sentido hacia el centro de la tierra (9,81 m/s2), la responsable de esta pérdida progresiva de velocidad. Ambos movimientos, el de la pelota que asciende (constantemente desacelerado) y el de la que cae (constantemente acelerado), son considerados más adelante dentro de los que llamamos movimientos de caída libre. La misma aceleración constante y de signo negativo (hacia abajo, hacia el centro de la tierra) es la que hace perder velocidad de ascenso y luego ganar velocidad de descenso a la pelota. Lo mismo sucede con el centro de gravedad de una persona en la fase aérea de un salto vertical (figura 8).
4.4. Aceleraciones y desaceleraciones variables
Cuando la ganancia de velocidad es debida a la puesta en movimiento de una persona que inicia un movimiento, como por ejemplo una carrera, ya sea a pie o con cualquier vehículo de propulsión humana, como una bicicleta, las progresivas ganancias de velocidad no serán constantes, sino variables, y las llamamos variablemente aceleradas. Así por ejemplo, cuando estamos acelerando en los primeros metros de una carrera de 100 m, es un ejemplo de movimiento de aceleración variable. Y de forma parecida sucede con las pérdidas de velocidad al final de cualquier carrera. A estos últimos movimientos les llamaremos variablemente desacelerados.
Figura 8. Durante la fase de vuelo de un salto vertical, la acción constante de la gravedad (-9,81 m/s2) es la responsable de la pérdida de velocidad del centro de gravedad durante la subfase de ascenso y de la ganancia progresiva de velocidad durante la subfase de descenso del vuelo.
PUNTO CLAVE
La mayoría de acciones en las que el hombre acelera o frena algo (un balón, su cuerpo, una raqueta...) son representativas de movimientos variable-mente acelerados o variablemente desacelerados.
5. DIMENSIONES
Hay movimientos que sólo se dan, o que únicamente se estudian, en un eje o dimensión. Otros lo hacen en dos y finalmente otros en tres dimensiones. A continuación se expondrán ejemplos de cada uno de ellos.
5.1. Una dimensión
A menudo sólo interesa recoger o analizar un eje del movimiento, por ejemplo, el desplazamiento en altura, como hacen los altímetros (miden la altura) y variómetros (miden los regímenes de ascenso o descenso) usados por los planeadores, alas delta, paracaidistas y también por los excursionistas en senderismo. Algo parecido sucede en un test de salto vertical, en el que simplemente interesa saber la altura máxima alcanzada, no lo que el sujeto se haya movido hacia un lado o hacia delante, siempre que se hayan respetado los protocolos del test. De igual forma, en un salto horizontal a pies juntos nos basta con saber la distancia (hacia delante) que ha logrado la persona en el salto, ignorando, la mayoría de veces, lo que se levantó del suelo durante el vuelo.
5.2. Dos dimensiones
Si estudiamos los desplazamientos en deportes de equipo, normalmente se analizan las dos dimensiones de la cancha (largo y ancho) despreciando el estudio de las alturas (saltos). Así se pueden estudiar, además de las distancias, las velocidades, los ritmos de los desplazamientos, las distintas sucesiones de velocidades y pausas empleadas, las ocupaciones de los espacios, las relaciones con otros jugadores del mismo equipo o de los adversarios y las relaciones con el balón.
5.3. Tres dimensiones
Cuando se estudia un movimiento en el espacio, en tres dimensiones, se contemplan los tres ejes posibles de los movimientos: hacia delante y atrás, de lado y en altura. Así, por ejemplo, se puede observar durante la marcha o la carrera cómo el centro de gravedad avanza al tiempo que asciende y baja, y por otro lado se desplaza hacia un lado y el contrario. Del conjunto de estos movimientos, el centro de gravedad describe en el espacio un movimiento helicoidal (en forma de hélice).
PUNTO CLAVE
La mayoría de movimientos que podamos estudiar se dan en tres dimensiones, aunque a veces sólo los estudiamos en una o dos dimensiones. Si estudiamos el movimiento con vídeo, para analizar una o dos dimensiones conviene colocar la cámara en dirección perpendicular al eje o al plano del movimiento. Para estudiar las tres dimensiones de un movimiento se necesitan un mínimo de dos cámaras de vídeo.
6. MOVIMIENTOS CON NOMBRE PROPIO
Hay tres tipos de movimiento con nombre propio, que a continuación se van a explicar. Se trata de los de caída libre, parabólico y pendular. Los dos primeros tipos (caída libre y parabólico) necesitan que el cuerpo se encuentre en fase aérea, sin sujeción a otro cuerpo y sin contacto con el suelo. Las características que se describirán de estos movimientos se aplicarán a sus centros de gravedad y, salvo que se diga lo contrario, no se consideran los factores aerodinámicos, como por ejemplo, la resistencia del aire. Por otro lado, hay que decir que cualquiera