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Mecánica. Fuerzas. Palancas. Centro de gravedad. Apoyo

  • Enviado por: Guguig
  • Idioma: castellano
  • País: Argentina Argentina
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FUERZAS

Las propiedades que definen a una fuerza son su magnitud, su dirección y sentido y su punto de aplicación. La fuerza es, por lo tento, una magnitud vectorial que puede representarse en diagramas mediante líneas rectas. En atletismo todo movimiento nace la aplicación de unas fuerzas.

  • Fuerzas opuestas:

En la siguiente figura las reacciones ejercidas sobre el suelo están representadas por dos vectores, horizontales los dos, que pueden reemplazarse por una línea única, que representa los 22 kg que actúan hacia la derecha. Cuando dos fuerzas actúan en sentidos opuestos, la resultante será del sentido de la fuerza mayor.

  • Determinación de fuerzas:

En la siguiente figura se representa a un saltador de longitud en el momento de la batida y la línea de acción de la fuerza que lo impulsa hacia el aire desde su pie de batida (punto de apoyo). Los dos efectos de esa fuerza consisten en proyectarlo hacia arriba, verticalmente, y en acelerar su movimiento hacia delante. Recurrimos al método del paralelogramo, pero antes hay que conocer las direcciones de ambas componentes o bien la magnitud y la dirección de una de ellas, porque, si no, como son muchos los paralelogramos posibles con la misma diagonal, se pueden dar al problema varias soluciones. En tal caso, se presentan dos líneas originadas en el punto de apoyo (pie): una vertical y una horizontal, con las cuales se construye un paralelogramo cuya diagonal es el vector de la fuerza de batida. La longitud de cada una de esas líneas en comparación con la diagonal resultante representa la magnitud de las fuerzas componentes en relación con el impulso de batida.

PALANCAS

Las fuerzas musculares del cuerpo humano se aplican mediante un sistema de palancas (los huesos que giran sobre sus articulaciones). Podemos considerar palancas a un brazo, una pierna o el tronco del cuerpo y considerarlos como palancas aisladas.

Existen tres géneros de palancas que se distinguen según la disposición de su punto de apoyo, de la potencia y de la resistencia.

Analizaremos los tres casos teniendo en cuenta que los puntos de apoyos (A) son las articulaciones, y mediante la contracción muscular se aplica una fuerza (potencia) en los puntos donde los tendones se insertan en los huesos (F). A la resistencia la llamaremos R.

  • Palanca del primer género:

En estas palancas el punto de apoyo se encuentra entre la potencia y la resistencia, las cuales actúan en el mismo sentido. Si el brazo de potencia es mayor, la palanca multiplicará la fuerza efectiva, mientras que si es más coro, la palanca será beneficiosa para la velocidad y la amplitud de movimiento pero en perjuicio de la fuerza. Lo que se pierde en fuerza, se gana en distancia y viceversa.

En estos dos ejemplos la distancia de resistencia es mucho más larga que la de potencia, tal es el caso en la mayor parte de las palancas del cuerpo.

  • Palancas de segundo género:

En estas palancas potencia y resistencia actúan sobre el mismo lado del punto de apoyo, pero en sentidos opuestos, y además la distancia de potencia es más larga. Es ventajoso su uso para la fuerza, pero no para la velocidad y la amplitud del movimiento. Estas palancas no son frecuentes en atletismo.

El pie se utiliza como una palanca del segundo género cuando una persona se alza sobre su punto. Cuando los músculos de la pantorrilla tiran de los talones, el cuerpo se eleva. Los dedos se convierten, entonces, en el punto de apoyo y el peso corporal cae en un punto intermedio entre dichos dedos y el lugar donde se aplica la fuerza: los talones.

  • Palancas del tercer género:

Son las más comunes en el cuerpo humano. Aquí el punto de apoyo se encuentra en un extremo y la resistencia en el otro, mientras la potencia se encuentra en el medio. La potencia y la resistencia actúan en sentidos opuestos. Los ejemplos de palancas de tercer género abundan en atletismo.

Los brazos de potencia y resistencia pueden variar con el movimiento del cuerpo. Por ejemplo, esta figura ilustra como manteniendo el húmero en posición vertical ambos brazos aumentan de tamaño al flexionar el codo.

EL CENTRO DE GRAVEDAD (CENTRO DE MASA):

En atletismo la distribución de la masa puede variar, logicamente, al cambiar la posición o la forma en torno a los diferentes ejes. Por ejemplo, en esta figura la masa del brazo, tanto en flexión como en extensión, es la misma; y, sin embargo es más fácil moverlo en la posición A, porque entonces la masa del mismo se halla más cerca del eje del hombro. Su momento de inercia ha quedado reducido. De la misma manera los flexores que tiran de la pierna hacia delante y arriba durante la carrera realizan una labor más fácil cuando la pierna está flexionada que cuando se halla extendida.

Cada parte del cuerpo tiene su propio centro de gravedad, que se halla situado casi exactamente a lo largo del eje longitudinal y siempre más cerca de la articulación próxima, es decir, de la articulación más cercana al tronco.

En la siguiente figura podemos ver que si de la posición firme, se levanta el brazo derecho hacia el lado hasta colocarlo horizontal, el centro de masa se desplaza hacia la derecha y se eleva unos centímetros. Si se hace lo mismo también con el brazo izquierdo, dicho centro vuelve a experimentar una elevación parecida, pero desplazándose de nuevo hacia la línea media del cuerpo. Si luego se elevan ambos brazos por encima de la cabeza, el desplazamiento será de otros 6 centímetros hacia arriba.

En la posición de salida agachada (figura de abajo), el centro de masa del atleta se halla más abajo y por delante de los pies, y el saltador de pértiga que deja caer sus piernas al pasar el listón también baja si centro de masa (si no intervienen otros movimientos) mientras tiene sujeta la pértiga.

En tipos de movimientos, el centro de masa puede quedar fuera del cuerpo del mismo. En la posición del atleta saltando se encuentra frente y por debajo del estómago.

En la figura de abajo el atleta también se halla en equilibrio, pero en un equilibrio precario, sobre un solo pie. Para aumentar su estabilidad y cometer falta, flexiona la pierna de apoyo y baja el tronco, bajando así su centro de gravedad. La masa de cuerpo que queda fuera de la base no consigue crear el desequilibrio, a no ser que cambie la posición del centro de masa del atleta.

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