Fundamentos de Biomecánica Deportiva: Ejercicios Resueltos y Conceptos Clave

Revisión de Conceptos Fundamentales en Biomecánica Deportiva

A continuación, se presentan las correcciones y aclaraciones a una serie de preguntas y afirmaciones relacionadas con la física aplicada al deporte.

1. Halterofilia y Pesos

Pregunta: Halterofilia, al levantar una barra de 20 kg con un disco de 10 kg a cada lado…

Respuesta Correcta: Todas las respuestas anteriores son ciertas.

2. Centro de Gravedad (CDG)

Pregunta: Respecto al CDG, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta?

Afirmación Incorrecta: Es el punto donde la masa de un cuerpo se distribuye con regularidad en todas las direcciones. (Nota: El CDG es el punto donde se considera que actúa la fuerza de gravedad sobre el cuerpo, no necesariamente donde la masa se distribuye con regularidad).

3. Impulso en Voleibol

Situación: En un partido de vóley se está jugando un punto definitivo y el jugador va a imprimir el máximo impulso a la pelota. Si fueras su entrenador, ¿qué le dirías que debe hacer?

Indicación del Entrenador: Generar la máxima fuerza durante el mayor tiempo posible al golpear. (Esto maximiza el impulso, según el teorema del impulso y la cantidad de movimiento).

4. Choque en Rugby y Conservación del Momento Lineal

Situación: En un partido de rugby se produce un choque entre el jugador que porta el balón y un defensor que se encuentra esperándole en su trayectoria. Con relación a esta situación, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta?

Afirmación Incorrecta: La cantidad de movimiento de cada jugador antes del impacto es distinta a la que tienen después del impacto. (Nota: Si consideramos el sistema aislado durante el impacto, la cantidad de movimiento total del sistema se conserva, aunque la cantidad de movimiento individual cambie debido a la interacción).

5. Giro en Patinaje sobre Hielo

Situación: El patinador de la fotografía va a realizar un giro en el hielo sobre el pie derecho. Se pide identificar los segmentos y vectores implicados en el movimiento y representar el momento de fuerza a realizar.

Respuesta: D (Se asume que la opción D contenía la representación correcta de los vectores y segmentos).

6. Inercia y Masa en el Fútbol

Concepto: Futbolista con poca inercia indica que…

Significado: Es un futbolista con poca masa corporal. (La inercia es directamente proporcional a la masa).

7. Momento de Inercia en Gimnasia

Situación: Dos gimnastas están compitiendo en la final de los JJ.OO. en la modalidad de barras asimétricas. La española mide 168 cm y la canadiense 163 cm. Ambas pesan 45 kg. ¿Cuál de las dos tendrá un menor momento de inercia cuando realicen una acción de circunducción sobre una de las barras?

Respuesta: La canadiense. (Dado que ambas tienen la misma masa, la menor estatura implica que su masa está distribuida más cerca del eje de rotación, resultando en un menor momento de inercia, $I = \sum m_i r_i^2$).

8. Fuerzas en Deportes Acuáticos

Pregunta: Uno de los siguientes tipos de fuerzas no está presente en ningún deporte acuático:

Fuerza Ausente: Rozamiento (Nota: El rozamiento o resistencia viscosa siempre está presente en fluidos, aunque a veces se minimiza o se ignora en ciertos contextos simplificados, es físicamente incorrecto decir que no está presente).

9. Peso Específico en Waterpolo

Pregunta: ¿Qué significa que el peso específico de un jugador de waterpolo es 0,80?

Significado: El 80% de su cuerpo está sumergido y el 20% emergido. (El peso específico relativo es la relación entre la densidad del cuerpo y la densidad del fluido. Si es 0,80, significa que su densidad es el 80% de la densidad del agua, lo que implica que el 80% de su volumen está sumergido para alcanzar el equilibrio hidrostático).

10. Mejora del Rendimiento en Velocidad

Situación: Para hacer marca mínima y poder acudir al campeonato europeo, un velocista decide cambiar su técnica de carrera para mejorar su rendimiento. ¿Cuál de las siguientes acciones tendrá que adoptar?

Acciones a Adoptar: Las tres acciones son correctas.

Fórmulas Cinemáticas Relevantes

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

• Velocidad (V): $V = \frac{x}{t}$ (m/s)
• Cálculo de posición final: $x_f = x_0 + v (t_f - t_0)$

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)

• Aceleración (A): $a = \frac{\Delta v}{t}$ ($m/s^2$)
• Cálculo de velocidad final en función del tiempo: $v_f = v_0 + a(t_f - t_0)$
• Cálculo de velocidad final en función del desplazamiento: $v_f^2 = v_0^2 + 2a(x_f - x_0)$