La Retorcida Física De 5 Deportes Olímpicos

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Los principios de la física como la aerodinámica y el momento angular desempeñan un papel importante en muchos deportes que se juegan en los juegos olímpicos de verano.

Con los Juegos Olímpicos de verano 2012 en Londres, los ojos del mundo están observando el atletismo extremo exhibido por los competidores. Pero además de las habilidades deportivas, los atletas olímpicos que compiten este año también pueden considerarse físicos prácticos.

Después de todo, para ganar una carrera de natación por fracciones de segundo, o girar cuatro veces después de rebotar en una bóveda, la capacidad de aprovechar los principios de la física como el momento angular y la hidrodinámica es tan importante como la memoria muscular y la fuerza.

Aquí hay cinco deportes olímpicos donde la física hace toda la diferencia:

Nadando

Las carreras de natación olímpica a menudo se deciden por décimas o centésimas de segundo. Con un margen así, los detalles más pequeños que afectan la velocidad de un nadador pueden marcar la diferencia entre ganar y perder. Los nadadores deben hacer todo lo posible para reducir la resistencia al agua contra su cuerpo cuando avanzan.

La resistencia aumentará con la superficie expuesta al agua, por lo que cuanto más aerodinámico pueda nadar su cuerpo, más rápido irá. Cuanto más suave sea esta superficie, mejor también. Es por eso que los nadadores a menudo se afeitan todo el vello de su cuerpo, usan gorras de natación para cubrir sus cabezas y cubren gran parte de su cuerpo con trajes de baño especialmente diseñados que imitan la piel de los tiburones u otras superficies para una mayor hidrodinámica. [Ciencia de los Juegos Olímpicos de Verano: Haciendo nadadores más rápidos | Vídeo]

Los nadadores también deben pensar en la flotabilidad, la fuerza que los mantiene a flote. Debido a que el agua es más resistente al movimiento que el aire, lo mejor para los atletas es nadar lo más cerca posible de la superficie, de modo que la mayoría de sus cuerpos estén expuestos al aire menos resistente que al agua que arrastra.

Gimnasia

El principio del momento angular es inmediatamente evidente cuando se observa a las gimnastas olímpicas dar vueltas y giros, con el objetivo de obtener puntuaciones más altas al incluir más rotaciones.

Todos los objetos que giran alrededor de un punto tienen una cantidad llamada momento angular que depende de la masa del objeto, de la velocidad y de la distribución alrededor de su centro de gravedad. A menos que alguna fuerza exterior interfiera con el sistema, se conservará su momento angular. Por lo tanto, un gimnasta puede girar más rápido tirando de sus brazos y piernas lo más fuerte posible, reduciendo así el espacio sobre el cual se extiende su masa. En respuesta, la velocidad del gimnasta aumentará para compensar la diferencia y mantener constante su momento angular total. [6 Datos extraños sobre la gravedad]

La tercera ley del movimiento de Newton también juega un gran papel en la gimnasia. La ley establece que por cada acción, hay una reacción igual y opuesta. Los gimnastas se aprovechan de esto al empujar con fuerza contra el piso, la barra de equilibrio o la bóveda, de modo que estas superficies se empujen con fuerza contra ellos, lo que les permite elevarse en el aire.

Buceo

Los buceadores olímpicos intentan hacer giros magníficos en el aire, y luego se deslizan tan perfectamente dentro del agua como sea posible. Cuanto más grande se hizo la salpicadura, mayor es la deducción tomada de la puntuación de un buzo.

Los buzos también aprovechan la tercera ley de Newton. Al saltar sobre el trampolín tan fuerte como sea posible, los buceadores pueden hacer que la tabla retroceda hacia ellos, lo que les otorga una mayor velocidad vertical para saltar al aire. Cuanto más tiempo esté en el aire, más tiempo tendrá un buceador para completar sus saltos mortales.

Cuando los buceadores se acercan al agua, intentan alinear sus cuerpos lo más verticalmente posible, con los brazos y las piernas alineados en un palo delgado.

"La razón por la que quieren entrar en el agua verticalmente es que van a ir al agua y traer todo el agua con ellos", explicó la profesora de ciencias biológicas e ingeniería biomédica Dornsife de la Universidad del Sur de California, Jill McNitt-Gray. En un video sobre la física del buceo. "Una vez que estás bajo el agua, quieres crear un pequeño agujero, para que el agua que sale no produzca grandes salpicaduras". [Video: La física del buceo]

Tiro al arco

La acción y la reacción también juegan un papel importante en el tiro con arco. Para disparar una flecha recta y verdadera a un objetivo, los arqueros primero deben impartir una fuerza hacia adelante. Para hacer esto, un arquero tirará de la cuerda del arco hacia atrás, almacenando así la energía potencial en la cuerda. Cuando se suelta la cuerda, imparte esta energía potencial a la flecha en forma de energía cinética, impulsando la flecha hacia adelante.

Para mantener una flecha en su objetivo previsto una vez que se libera, su eje se inclina en su extremo con el estiramiento en forma de plumas de ave o un sustituto de plástico, tradicionalmente, tres por flecha. Fletching ofrece estabilidad aerodinámica a través de la resistencia del aire. Si alguna fuerza, como la turbulencia del aire, intenta empujar la flecha fuera de su curso recto, el estiramiento produce un arrastre contra ese cambio en el movimiento, lo que dificulta el movimiento fuera de curso. A veces, el estiramiento puede inducir un giro en la flecha, lo que puede mejorar aún más su estabilidad y precisión al igualar las fuerzas de la turbulencia del aire.

Las bolas de bádminton, llamadas volantes, tienen conos emplumados que aumentan la resistencia del aire, aumentan su estabilidad aerodinámica y hacen que vuelen más lentamente que las bolas tradicionales.

Las bolas de bádminton, llamadas volantes, tienen conos emplumados que aumentan la resistencia del aire, aumentan su estabilidad aerodinámica y hacen que vuelen más lentamente que las bolas tradicionales.

Crédito: Kzenon
Bádminton

El bádminton es un deporte de raqueta donde los jugadores pasan un proyectil llamado volante o pajarito de ida y vuelta a través de una red.En contraste con las bolas esféricas, los volantes, que son bolas con conos de plumas o nylon que sobresalen de sus lados, viajan de manera muy diferente a través del aire. Sus plumas provocan una fuerza de arrastre mucho mayor debido a la resistencia del aire, por lo que pierden velocidad mucho más rápido que las bolas.

Al igual que la flecha sobre una flecha, las plumas de un volante de bádminton mejoran su estabilidad aerodinámica, tanto que, independientemente de la dirección hacia la que esté orientado el cono emplumado cuando se golpea el volante, se orientará rápidamente para que las plumas apunten hacia atrás cuando vuela por el aire Los jugadores deben considerar la aerodinámica única de su deporte cuando apuntan al volante, y deben ejercer más fuerza de la que se necesitaría en una bola comparable para golpear el volante a través de la cancha, debido a su gran resistencia.

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