Biomecánica básica. Pedro Perez Soriano
en ella lo que se denomina ángulo de salida (α0). Este ángulo se forma entre V0 y la horizontal, que es lo mismo que decir entre el trayecto inicial que recorre en el vuelo el centro de gravedad y la horizontal. El ángulo de salida dependerá de las velocidades horizontal y vertical de salida. Así por ejemplo, con una misma velocidad horizontal de salida, si se aumenta la vertical, el ángulo de salida aumentará (figura 14).
La altura de salida (h0) es en realidad la diferencia de alturas entre los instantes de salida y llegada del centro de gravedad del cuerpo que realiza la parábola. Esta altura se considera positiva siempre que se llegue a menor altura de la que tiene el cuerpo al inicio del vuelo, como por ejemplo, en un salto horizontal a pies juntos desde parado, en un salto de longitud, o también en el lanzamiento de peso. En cambio, se considera negativa cuando el lugar de llegada se sitúa a mayor altura que el de salida, como, por ejemplo, la parábola que describe el balón de baloncesto después del lanzamiento hasta llegar al aro o el balón de rugby desde que es chutado hasta pasar entre los palos en la transformación. Finalmente, si un cuerpo parte de la misma altura a la que llega después de realizar la parábola se considerará la altura de salida 0, como por ejemplo un balón de fútbol que se chuta desde el suelo y no es interceptado por nadie antes de que vuelva al suelo (figura 15). Conociendo los valores de las variables descritas (v0, α 0y h0) se conocerá toda la trayectoria que recorrerá el centro de gravedad del cuerpo durante el vuelo. Es importante resaltar que cuando la parábola la describe una persona (su centro de gravedad) en fase de vuelo, por mucho que mueva los diferentes segmentos corporales durante el vuelo, no tiene posibilidad de cambiar la trayectoria, que está condicionada por estas tres variables. Simplemente, lo que la persona puede hacer durante el vuelo es agruparse antes de la caída para lograr aumentar h0 al disminuir la altura de llegada del centro de gravedad, y de esta manera poder prolongar un poco más el vuelo.
Las personas cuando realizan un movimiento parabólico pueden lograr el efecto de que alguna parte de su cuerpo, como por ejemplo la cabeza, permanezca a la misma altura durante una parte del vuelo. Este efecto ha sido descrito a veces en algunos deportistas como gimnastas o jugadores de baloncesto y se ha comentado en algún artículo periodístico que tal o cual deportista desafiaba las leyes de Newton. Pero nada más lejos de la realidad; para conseguir este efecto bastará con elevar las extremidades (superiores o inferiores) mientras el centro de gravedad de nuestro cuerpo asciende, y descenderlas después en la fase de descenso del centro de gravedad (figura 16).
Figura 14. El ángulo de salida (a0) es el ángulo entre el vector de velocidad de salida (V0) y la horizontal. Como V0 es la resultante entre los vectores de velocidad vertical de salida (VV0) y el de velocidad horizontal de salida (VH0), cuando aumente VV0 aumentará a0 (figura B), y cuando aumente VH0, disminuirá a0 (figura C).
Figura 15. La altura de salida (h0) es la diferencia de alturas del centro de gravedad entre el lugar de salida y el de llegada. Si se parte desde más abajo de la altura de llegada h0, será negativa, como por ejemplo, un lanzamiento a canasta (figura A). Si se parte a la misma altura que se llega h0, será 0, como, por ejemplo, un chute (figura C). Finalmente, si se parte más arriba de la altura de llegada h0, tendrá un valor positivo, como, por ejemplo, en lanzamiento de peso (figura B).
8.2. Los ángulos de salida y llegada son iguales
El ángulo de llegada (β) es el que se forma en el último momento del vuelo, entre la trayectoria del centro de gravedad y la horizontal, o, lo que es lo mismo, entre el vector de velocidad final y la horizontal. El ángulo de salida será igual al ángulo de llegada (α0 = β) siempre que no se tenga en cuenta la resistencia del aire (o cuando ésta sea despreciable) y siempre que el cuerpo llegue a la misma altura de la que partió (h0 = 0) (figura 17). Si se llega más abajo de donde se partió, aumentará, y si se llega más arriba, disminuirá, respecto de α0.
Cuanto más importante sea la resistencia del aire, tanto mayor será. El caso extremo se produce cuando la resistencia del aire llega a frenar totalmente la velocidad horizontal de avance del cuerpo, como sucede a veces con los volantes de bádminton y con las indiacas (figura 18). En estos casos, β será 90°, y si quisiéramos que estos cuerpos llegaran en horizontal lo más lejos posible, deberían ser lanzados o golpeados con ángulos de salida bastante inferiores a 45°.
En los movimientos parabólicos, si no se dice lo contrario, al presuponer el caso ideal de que no existe resistencia del aire, se da por hecho que la velocidad horizontal se mantendrá constante a lo largo del vuelo. Las trayectorias realizadas en estos movimientos (parábolas) son fruto de esta característica, junto a la del cambio de velocidad vertical por la acción de la aceleración de la gravedad (figura 19).
Figura 16. Durante la parábola que describe el centro de gravedad de una persona en el vuelo se puede conseguir que algunas partes del cuerpo permanezcan a la misma altura durante cierto tiempo.
Figura 17. El ángulo de llegada (β) es igual que el de salida (α0) si no influye la resistencia del aire y se llega a la misma altura de la que se parte (h0= 0).
Figura 18. Cuando la resistencia del aire interviene de forma importante, como por ejemplo en el vuelo de los volantes de badminton y las indiacas, la velocidad horizontal se frenará mucho durante el vuelo. Si se pierde toda la velocidad horizontal de vuelo, el ángulo de llegada (β) será de 90°.
Figura 19. En las parábolas ideales, sin tener en cuenta la resistencia del aire, se conserva constante la velocidad horizontal (vh) durante todo el vuelo y la única que varía es la vertical (vv).
8.3. La mayor distancia cubierta en horizontal se logra con 45°
Si la resistencia del aire no es importante, o no se tiene en cuenta, y además h0 = 0, la mayor distancia cubierta en horizontal durante el vuelo se logrará con α0 = 45°. Con otros ángulos (superiores e inferiores a 45°) se conseguirán distancias menores, que además serán iguales entre ángulos complementarios. Así, con α0 de 40° y de 50° se conseguirá la misma distancia (que será menor que con 45°), y lo mismo pasará con 30° y 60°, o con 20° y 70°.
Cuando queramos lograr la máxima distancia en horizontal, con h0 negativo, α0 deberá ser mayor de 45°. Y a la inversa, si queremos lograr la máxima distancia con h0 positivo, deberemos lograr ángulos de salida menores de 45°, como por ejemplo sucede en el lanzamiento de peso. En este caso (h0 positivo) el ángulo óptimo de salida para que el peso llegue lo más lejos posible variará en función del valor de h0 y de v0.