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Juegos Olímpicos: la ciencia de la natación

La natación tiene su ciencia. La física puede darnos la información justa de cómo lograr la mayor velocidad posible, pero no sólo dentro del agua, sino al momento del inicio. Toda pileta olímpica tiene unos bloques desde los que los nadadores se zambullen al agua. Suelen ser planos, pero en los Juegos Olímpicos de Londres 2012 se probará un nuevo tipo de bloque de inicio que puede revolucionar la ciencia de la natación.

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En 2009 se comenzaron a usar los bloques de inicio desde los cuales los nadadores se empujan para ganar velocidad inicial. Allí es donde entra la ciencia, más específicamente la física, para explicar la aceleración. Al estar allí parados antes del inicio de la competencia, los nadadores se ubican con una pierna delante, y la otra detrás, en un ángulo de 90 grados con el bloque plano. Así debían empujar con la pierna para poder ganar esa aceleración inicial que puede darle una ventaja sobre los demás nadadores.

Hay tres fuerzas que actúan sobre el nadador: la fuerza de la gravedad, la fuerza del bloque presionando hacia arriba, y la fuerza de la fricción empujando en la dirección de la aceleración. Son fuerzas que actúan sobre el nadador, no que él ejerza sobre el bloque. Si el competidor sólo acelera horizontalmente, sin saltar hacia arriba, la suma de las fuerzas llega a cero. El principio básico de las fuerzas dice que estas cambian el movimiento de un objeto, pero ya que no hay un movimiento al inicio, estamos en cero. Pero una vez que el nadador presiona sobre el bloque para empujarse, actúa la fricción, con una fuerza horizontal. Mientras más fuerte se presionen el pié contra la superficie del bloque, mayor será el valor de la fuerza de fricción. Si el nadador quiere ganar algo extra en la zambullida, presionará hasta el límite, es decir la fuerza necesaria para no patinarse.

Ahora, ¿qué pasa si hay una cuña en el bloque? Y ya que estamos, agreguemos al problema un ángulo para el bloque, que ya no sería plano, sino que estaría levantado en su parte trasera. Ahora hay dos fuerzas que pueden acelerar al nadador en la dirección horizontal, a la de fricción se le agrega la del bloque en sí, que ya no presiona hacia arriba, sino hacia delante. Con esto también podemos calcular que a mayor ángulo de la cuña, mayor aceleración se logrará.

Ahora, nos faltaba el tema de las manos, ya que un nadador puede tomarse con las manos del bloque antes de zambullirse. Esto sirve para agregar otra fuerza a la aceleración, proveniente del empuje que realiza con las manos. Todo esto ayuda a la aceleración inicial. Obviamente, la velocidad con que entren los nadadores en el agua dependerá de las aptitudes y de la fuerza misma de los nadadores.

Si les interesa una versión más detallada de este comentario, con fórmulas y todo, pueden verla en Wired.

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