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SOLUCIÓN AL 7/10/2017 VELOCES PELOTAS

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VELOCES PELOTAS

Hay muchos deportes en los que se juega con una pelota o bola. En algunos se impulsa la bola o pelota con la mano, en otros con el pie y en algunos con ambas extremidades. Nada menos que trece de ellos tienen categoría olímpica: Badminton, baloncesto, balonmano, balonvolea y balonvolea de playa, fútbol, golf, hockey, hockey sobre hielo, ping-pong, rugby, tenis y waterpolo. Las diferencias sustanciales entre estos deportes las marcan la forma de impulsar la bola o pelota (mano o pie), las características de la bola: peso forma y tamaño, las características del campo de juego, especialmente el tamaño y el número de jugadores que intervienen.

Las velocidades características de las bolas o pelotas en los distintos deportes, varían desde los más lentos, que corresponden a aquellos deportes en el que la pelota se lanza con la mano, como balonmano o baloncesto caracterizados por velocidades en torno a los 15 metros por segundo. Cuando interviene el brazo, como es el caso del ping-pong, la velocidad se duplica a unos 32 metros por segundo y cuando se golpea, como en el caso del balonvolea, un poco más, como 35-37 metros por segundo. Si se emplea el brazo extendido mediante algún elemento, como el croquet en que se alcanzan velocidades de 45 metros por segundo. En hockey se alcanzan más de 50 metros por segundo y en beisbol (no olímpico, sino de exhibición, aunque en 2020 en Tokio será olímpico) hasta unos 55 metros por segundo. Recordemos que 50 metros por segundo equivale a 180 kilómetros por hora. Impulsando con el pie, como el caso del fútbol se alcanzan en torn a 65 metros por segundo. Cuando se impulsa con un brazo extendido con una raqueta, como en tenis, se logran unos 75 metros por segundo ( más de 250 kilómetros por hora). Cuando la pelota se envuelve en un recipiente y se impulsa con el brazo extendido, como en cesta punta, se logran hasta unos 85 metros por segundo, que llegan a ser hasta 8unos 90 metros por segundo y, finalmente llega a ser de 135 metros por segundo, próximo a los 500 kilómetros por hora) en el caso del badmington, lo que es una auténtica exageración.

Cohen y Canet han estudiado experimentalmente, mediante cronofotografía de alta frecuencia (disparos a intervalos entre 5 milisegundos y 40 milisegundos), la física del proceso, que nos dice que la velocidad inicial de la bola, es coincidente con la del extremo del elemento que la lanza: mano, palo, raqueta, etc. Justamente en el punto en que comienza la bola a describir la trayectoria, las velocidades del impulsor y de la bola son iguales. La cosa cambia cuando se trata de lanzar la bola mediante impacto Entonces por ejemplo en tenis, besibol o golf, la velocidad de la bola llega a duplicar la del elemento que la lanza por impacto. La física nos dice aquí que la relación de velocidades entre elemento lanzador y la bola es igual a la relación entre los momentos, debido a la ley de conservación de este y esta relación es la que vale justamente 2, para una bola elástica ligera idealmente y disminuye debido a la energía que se disipa y cuando la bola ya no es ligera.

Cuando se lanza o golpea la bola se impulsa con el brazo, la velocidad es la velocidad angular del mismo por la longitud. Si queremos aumentar la velocidad o bien alargamos el brazo o aumentamos la velocidad angular. El movimiento articulado actúa sobre la velocidad angular La velocidad angular de un miembro articulado es mayor, dado que su momento de inercia es menor que un miembro con la misma masa y longitud y sin articulación. La otra alternativa es extender la longitud con una raqueta, palo como en el golfo un bate. Así que los deportes más lentos son los que no lo usan. No deja de ser curioso que tenis y badminton emplean raquetas más o menos de la misma longitud, pero el segundo duplica la velocidad del primero. La diferencia estriba en que la raqueta de badminton es más elástica, lo que incide sobre la velocidad. Cuando el mango de la raqueta inicia el movimiento, la cabeza de la raqueta no lo sigue instantáneamente y el mango se dobla, tanto más conforme mayor es la aceleración. Al doblarse el mango, la energía elástica se acumula en la deformación y se libera después como energía cinética, Si el impacto se produce cuando la velocidad alcanza el máximo, la velocidad de la cabeza de la raqueta puede llegar a ser el doble de si fuera una raqueta rígida.

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