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Contenido: Ezequiel Tinajero Fuentes

Actividades Académicas / Actividades física y matemáticas

Correr... Lanzar
El secreto está en la física

Un récord olímpico se consigue con tesón, paciencia, entrenamiento, buena alimentación, concentración. Pero sobre todo con velocidad, habilidad y fuerza, lo que hace pensar que detrás de todo esto debe estar la física.

¡Y sí está! Para lanzar la bala lo más lejos posible no sólo hay que darle un buen empujón, también hay que saber con qué ángulo lanzarla.

Para ahorrar energía y tiempo en las carreras de obstáculos hay que saltar las vallas elevando lo menos posible el centro de masa (por eso los atletas abren mucho las piernas sin hacer subir el torso, e incluso bajan la cabeza).

Carrera de obstáculos. Subir demasiado el centro de masa te puede quitar fracciones de segundo que son fundamentales para ganar.

Salto de garrocha. La energía de la carrera inicial se almacena momentáneamente en la garrocha curvada. Ganar es cuestión de física.

Sigue a los ganadores en estas olimpiadas y descubre los detalles de sus hazañas con estas actividades.

Correr
Actividad 1

  • Escoge un evento de velocidad (100, 200, 400 metros libres; 100 (mujeres), 110 (hombres) y 400 metros con obstáculos).
  • Anota el tiempo del campeón y llámale t (t = tiempo del ganador)
  • Calcula su velocidad promedio. Es muy fácil: sólo tienes que dividir la distancia total de la carrera (100, 200, 400 metros) entre el tiempo t.

    vpromedio = d/t

  • ¿Sostiene el corredor esa velocidad durante toda la carrera, o va más rápido y más lento por tramos?

Pistas:

Al empezar la carrera la velocidad del atleta es igual a cero y tiene que acelerar.

Un promedio es un valor de equilibrio entre todos los valores que tomó una variable en un lapso dado. Si durante la carrera hubo valores menores que el promedio, tiene que haber valores mayores para equilibrar.

Actividad 2

  • Ahora calcula la velocidad promedio del ganador de otro evento de velocidad (repite la actividad 1 con otro evento). Compárala con la velocidad promedio del ganador del primer evento. ¿Es mayor o menor? ¿Mucho o poco?

Actividad 3

  • Reúne información acerca de los tiempos de los ganadores de todos los eventos de velocidad que puedas (carreras libres, con obstáculos, de relevos, maratón.)
  • Calcula las velocidades promedio dividiendo la distancia de cada evento entre el tiempo del ganador. Compáralas y trata de contestar estas preguntas:
    • ¿Cómo se comparan las velocidades promedio en las carreras libres y en las carreras con obstáculos?
    • ¿Y en las carreras de relevos?
    • ¿Cómo se compara la velocidad media en el maratón con las de las carreras de fondo?

El vuelo de la jabalina

Para ganar en una competencia de lanzamiento no basta lanzar muy fuerte. Si lanzas la bala, el disco o la jabalina hacia arriba, al caer no habrán llegado muy lejos. Debe existir un ángulo ideal que dé el alcance máximo. Con un poco de física se puede calcular ese ángulo ideal. Lo malo es que saber el ángulo ideal no basta, porque en un lanzamiento intervienen factores que el atleta no controla, como la fricción con el aire y la fuerza de los vientos, así como sus propias limitaciones físicas.

Cuando vuela la jabalina interactúa con el aire. Una buena parte del resultado de la competencia depende del diseño de la jabalina. A mediados de los años 80 algunos atletas ya podían lanzarla a más de 100 metros. Como no se podía construir estadios más grandes, las autoridades olímpicas decidieron cambiar las reglas de diseño de jabalinas. Específicamente, pidieron que el centro de masa de la jabalina se trasladara 4 centímetros hacia la punta.

El centro de masa es el punto de la jabalina sobre el que actúa el peso, el punto en el que tendrías que apoyarla si quisieras balancearla en un dedo, digamos. Las fuerzas aerodinámicas también tienen un centro de aplicación, que se llama centro de fuerza. El efecto del aire en la jabalina consiste en:

1) frenarla (fricción)
2) elevarla (sustentación)

Las jabalinas anteriores levantaban la punta durante el vuelo, lo que producía un poco más de sustentación y les permitía volar más lejos. Trasladando el centro de masa 4 centímetros hacia la punta, el centro de sustentación queda detrás del centro de masa. Entonces la sustentación hace que la jabalina tienda a picar la punta, con lo que vuela un poco menos. La medida se tomó también por seguridad del público.

Trayectorias de dos diseños de jabalina. La primera es la jabalina tradicional, que levanta la punta y vuela más lejos. Con la modificación que solicitaron las autoridades olímpicas a mediados de los años 80, la jabalina en vuelo tiende a bajar la punta.

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