Veloces pelotas

Cohen y Canet han estudiado experimentalmente, mediante cronofotografía de alta frecuencia, la física del proceso de golpeo

ALBERTO REQUENA

Hay muchos deportes en los que se juega con una pelota o bola. En algunos se impulsa con la mano, en otros con el pie y en otros indistintamente. Trece de ellos tienen categoría olímpica: bádminton, 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 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. Los más lentos son los que la pelota se lanza con la mano, como balonmano o baloncesto, con 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 alarga el brazo mediante algún elemento, como el croquet, se alcanzan velocidades de unos 45 metros por segundo. En hockey se superan los 50 metros por segundo y en béisbol (no olímpico, sino de exhibición, aunque en 2020 en Tokio será olímpico) hasta unos 55 metros por segundo. Recordemos que 50 metros por segundo equivalen a 180 kilómetros por hora. Impulsando con el pie, como el caso del fútbol se alcanzan en torno 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 85-90 metros por segundo y, finalmente, llega a ser de 135 metros por segundo (próximo a los 500 kilómetros por hora) en el caso del bádminton, lo que es una auténtica exageración.

Mediante impacto

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, béisbol 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 vale 2 para una bola elástica, ligera e ideal, límite que no se alcanza debido a la energía que se disipa y cuando la bola ya no es ligera.

Movimiento articulado

Cuando se lanza o golpea la bola, se impulsa con el brazo y la velocidad lineal es la velocidad angular por la longitud. Para aumentar la velocidad, o bien alargamos el brazo o aumentamos la velocidad angular. El movimiento articulado actúa sobre la velocidad angular incrementándola, dado que su momento de inercia es menor que un miembro con la misma masa y longitud y sin articulación. La alternativa es extender la longitud con una raqueta, palo como en el golf o un bate.

Los deportes más lentos son los que no lo usan. No deja de ser curioso que tenis y bádminton 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 repercute 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 una raqueta rígida.

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