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3.2. Ángulo, velocidad y aceleración angulares

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Si entendemos el ángulo (θ) como una forma más de dar una posición, el cambio de ángulo (Δθ) es una distancia cubierta en un movimiento angular. En física, para considerar un movimiento como estrictamente angular se exige que cualquier parte del cuerpo que lo realiza cubra el mismo ángulo a lo largo del tiempo; sin embargo esto implicaría la existencia de muy pocos movimientos angulares en las actividades físicas y el deporte. Por ejemplo, sí lo sería el de una rueda de una bicicleta de spinning que gira respecto a su eje, o el de un gimnasta que girara manteniendo exactamente la misma postura respecto a la barra fija. Pero si no somos totalmente estrictos, los movimientos que realiza un segmento del cuerpo respecto a la articulación que lo moviliza se pueden considerar como angulares, como, por ejemplo, cuando el brazo se aproxima al antebrazo, en lo que se llama flexión del codo. Así, damos incrementos de ángulos para expresar el desplazamiento que ha realizado una articulación. Pero también se usan ángulos para describir la posición de una articulación. Así, se usa normalmente como referencia la posición anatómica: por ejemplo, un ángulo de flexión del codo de 70º de una persona que está trabajando con un ordenador significa que tiene el codo doblado 70º respecto a su posición anatómica. La posición anatómica del codo implica una misma dirección de los segmentos brazo y antebrazo, o, lo que es lo mismo, 180º mecánicos en la articulación del codo. Por ello, 70º de flexión anatómicos equivaldrían a 110º mecánicos, como se muestra en la figura 3 con la rodilla.


Figura 2. Desaceleración violenta del centro de gravedad de la persona al llegar al suelo en la caída de un salto vertical. La desaceleración que muestra la gráfica no ha sido debida a una excesiva altura de caída sino a una mala técnica de amortiguación. Cuando contactan los talones en el suelo, en ocasiones como ésta se puede llegar a superar desaceleraciones de 100 m/s2.

La unidad de medida en el SI de los ángulos es el radián (rad). Un radián es el ángulo plano entre dos radios de un círculo cuyo arco tiene la misma longitud que los radios. En el SI, el radián se considera una unidad derivada, sin dimensión. A partir del radián se define el grado, que sin ser una unidad del SI, ni siquiera submúltiplo decimal, se usa a menudo en combinación con sus unidades. Un grado equivale a π/180 rad, o lo que es lo mismo, 1 rad = 57,3º.

PUNTO CLAVE

El Sistema Internacional de unidades usa el radián (rad) como unidad de medida de los ángulos. Esta unidad equivale a 57,3º.

La velocidad angular (ω) es la relación entre el ángulo cubierto y el tiempo en el que se realiza (ω =Δθ/Δ t). En el SI se expresan en radianes por segundo (rad/s). La figura 4 muestra cómo al realizar extensión con las rodillas, al incrementar la carga que se maneja disminuye la velocidad angular que se logra. Mientras en una patada de fútbol la rodilla puede alcanzar velocidades instantáneas de extensión de 35 rad/s, en la extensión de las extremidades inferiores durante un salto vertical alcanzará velocidades de 14 rad/s, y si progresivamente se va realizando el salto incorporando cada vez más carga, la velocidad de extensión irá disminuyendo hasta llegar a la mínima expresión cuando se haga una extensión de rodillas con la máxima carga posible, en lo que se llama 1RM. Y si añadiéramos, a partir de ahí, un mínimo incremento en la carga manejada en la 1 RM, llegaríamos a la máxima fuerza isométrica que se es capaz de ejercer con ese grado de flexión de rodillas.


Figura 3. Si no se dice lo contrario, la posición denominada “anatómica” se considera como de referencia cuando se quiere dar cualquier posición de una articulación, como por ejemplo la rodilla. Así, en la figura B, la rodilla tendrá 70º de flexión.

La aceleración angular (α) es la variación de la velocidad angular con el incremento de tiempo (α=Δω/Δ t). En el SI se mide en rad/s2. Cuando se realiza un movimiento angular rápidamente, se logra un pico de velocidad angular con un determinado ángulo. Hasta llegar a ese ángulo la articulación realiza una aceleración angular, y una vez alcanzado el pico de velocidad, desacelera, antes de llegar al final del recorrido angular. Se sabe que determinados programas de entrenamiento logran cambiar ese período de aceleración de manera que se puede modificar el ángulo en el que se obtiene el pico de velocidad (además del valor de esa velocidad). También se sabe que, en función de que el ejercicio que se realice acabe con un lanzamiento o acabe sin liberar la carga, se logra prolongar el curso de la aceleración angular o recortarlo, respectivamente.

Biomecánica básica

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