Biomecánica básica. Pedro Perez Soriano
de gravedad situado entre 8 y 20 cm más arriba de la posición previa al inicio de la batida (figura A). Esta variabilidad obedece, sobre todo, a las diferentes longitudes de los pies, que se traducen en diferentes ganancias de altura durante la extensión de los tobillos. En cambio al caer, en el instante final del vuelo (figura C), el centro de gravedad se situará entre 2 y 5 cm más abajo que la posición que tenía al despegar. Se cae más abajo porque, aunque se intente mantener la misma postura, el cuerpo tiende a adquirir una posición de mayor flexión al final del vuelo.
PUNTO CLAVE
Las plataformas de contacto que miden el tiempo de vuelo en los saltos verticales sobreestiman la altura del salto porque no se cumple el principio de que el centro de gravedad tarde lo mismo en ascender que en descender. Es debido a que la mayor flexión del cuerpo al llegar al suelo provoca un mayor tiempo de descenso.
7.3. La velocidad inicial y la final son iguales
La velocidad inicial, cuando soltamos el balón del ejemplo anterior, será la misma (el mismo módulo) que la que tendrá al volver a llegar a la altura de los hombros, al final de la caída. Claro que al inicio del vuelo esa velocidad será de ascenso (sentido hacia arriba) y al final del vuelo será de descenso (sentido hacia abajo). Esto sucede porque, dado que se tarda lo mismo en subir que en bajar, como se ha explicado en el punto anterior, la gravedad actúa durante el mismo tiempo en la subida (frenando la velocidad) que en la bajada (ganando velocidad), y por ello se llega a tener la misma velocidad al final del descenso (mismo módulo, aunque con sentido contrario) (figura 11). Si recogiéramos el balón un poco más abajo, tendría más velocidad al llegar que al iniciar el vuelo, y si lo recogiéramos más arriba, tendría menos velocidad.
Figura 11. Si lanzamos hacia arriba un balón, desde la misma altura a la que después de caer lo recogemos, las velocidades verticales al inicio y al final del vuelo serán iguales, aunque los vectores tengan sentido contrario.
7.4. Con la misma velocidad inicial se llega a la misma altura
Si se lanzan dos balones hacia arriba con la misma velocidad vertical de ascenso, y ambos parten desde la misma altura, sus centros de gravedad llegarán hasta la misma altura. Esto también se puede aplicar a los centros de gravedad de dos jugadores de baloncesto que saltan por el balón al inicio de un encuentro. Pero que el centro de gravedad llegue hasta la misma altura no garantiza que la parte superior del cuerpo (sea la cabeza, sea un puño o sea un dedo) también lo hagan. De hecho, si se busca que la parte superior del cuerpo llegue lo más alto posible en el salto, durante el vuelo de ascenso tendremos que adoptar una postura muy concreta. Esta postura consiste en levantar todo lo posible un segmento con poca masa, que podamos colocar muy arriba, mientras el resto del cuerpo lo dejamos tan abajo como podamos. Así por ejemplo, si nos colocáramos en posición anatómica, la parte superior (cabeza) no llegaría tan alto como si levantáramos las extremidades superiores (figura 12). Si levantamos una sola extremidad superior, llegaremos más arriba que si levantamos ambas a la vez. E incluso si levantando una sola extremidad, dejamos extendido el dedo corazón y el resto flexionados, llegaremos un poco más arriba que si todos los dedos los dejamos extendidos.
PUNTO CLAVE
Un jugador de baloncesto llegará más alto si desciende uno de los brazos y levanta el otro tanto como pueda. De esta forma el centro de gravedad ascenderá hasta la misma altura, pero la parte superior de su cuerpo (mano) llegará más alto.
Figura 12. Dependiendo de la posición que se adopte en el lugar más alto del vuelo, la parte superior de nuestro cuerpo puede llegar a diferentes alturas. No ocurre lo mismo en el centro de gravedad del cuerpo, que llegará siempre a la misma altura con iguales velocidades verticales de salida.
7.5. Se puede estudiar independientemente el movimiento en el eje vertical
Un cuerpo que parta con una determinada altura y velocidad vertical, sin ningún movimiento en el eje horizontal, registrará iguales desplazamientos en vertical y velocidades verticales que otro cuerpo que partiendo de la misma altura y velocidad vertical se mueva también, por rápido que lo haga, en el eje horizontal (figura 13). En el ejemplo ya descrito de la bola que dejamos caer desde la altura de la superficie de una mesa tras rodar por ella, da igual que la bola tuviera velocidad horizontal nula o que tuviera una elevada velocidad horizontal; en ambos casos, el tiempo en llegar al suelo será el mismo. La explicación de por qué una bala o un disco volador pueden prolongar más su tiempo de caída, en una atmósfera con aire, si son disparados o lanzados que si simplemente los soltamos y dejamos caer, se explica por variables aerodinámicas. Pero incluso en estos casos, si contempláramos una atmósfera sin aire, llegarían al mismo tiempo al suelo si el disco volador o la bala son lanzados, disparados o simplemente dejados caer en vertical desde la misma altura. Así, un cuerpo que se mueve en el eje vertical cambiará su velocidad simplemente por la acción de la gravedad, y ésta no se ve afectada porque tenga o no, al mismo tiempo, una determinada velocidad de avance.
PUNTO CLAVE
Un cuerpo que se desplaza en el aire, aunque lo haga muy rápido, no frena la velocidad de descenso respecto a la que tienen los cuerpos en caída libre. La única posibilidad de que esto sucediera sería que aparecieran fuerzas aerodinámicas de sustentación como le sucede a un disco volador.
Figura 13. El movimiento en horizontal no afecta el movimiento en vertical de caída libre. Por ello se puede estudiar el movimiento vertical independientemente del horizontal. El balón tarda lo mismo en caer, desde la misma altura, tenga o no velocidad horizontal de avance. Además cubrirá los mismos espacios en los mismos tiempos y sus velocidades verticales serán las mismas, en cada instante temporal que se considere.
8. MOVIMIENTOS “PARABÓLICOS”
Los cuerpos (sean del tipo que sean) que describen trayectorias parabólicas durante su vuelo son llamados en física proyectiles. Las parábolas son trayectorias que realizan los centros de gravedad de los cuerpos durante el vuelo, en las que además de la constante acción de la gravedad en el eje vertical, y cumplir por ello las características de los movimientos de caída libre, avanzan con una deter-minada velocidad horizontal. Como sucedía en los movimientos de caída libre, las características que se describen de los movimientos parabólicos, si no se dice lo contrario, se consideran para aplicar en una hipotética atmósfera sin aire. En función del peso que tengan en las situaciones reales los factores aerodinámicos, estas características pueden alejarse más o menos de las que se describen inicialmente. A continuación se describen las características que cumplen los movimientos parabólicos, que se aplicarán a los centros de gravedad de los cuerpos.
PUNTO CLAVE
En física se denominan proyectiles a los cuerpos que describen trayectorias parabólicas.
8.1. Conociendo el vector de velocidad inicial y la altura de salida se conoce toda la trayectoria
La velocidad de salida (v0) es la que tiene el centro de gravedad del cuerpo en el instante de iniciar el vuelo. Iniciar el vuelo significa, en una pelota de tenis, el instante en que abandona la raqueta; en una pelota de fútbol, el momento en que las manos o los pies de quien la lanza o chuta dejan de estar en contacto con ella, y en un saltador de altura significa el primer instante en que su pie de batida abandona el suelo. Si la velocidad