¿Puedes saltar más alto si corres? Si es así, ¿por qué? (Salto de altura)

Question

A menudo me he preguntado por qué los saltadores de altura pueden saltar más alto si corren. La forma en que lo veo es que sólo se acumula velocidad horizontal, y como se corre en un plano, no veo cómo se puede utilizar esta velocidad para aumentar la velocidad vertical.

No puedo decir que tenga ninguna prueba definitiva de esta afirmación, pero debe haber una razón por la que TODOS los saltadores de altura corren en lugar de saltar de pie.

Después de pensarlo un poco, y con la ayuda de los comentarios, pensé que correr te da la velocidad necesaria para no tener que convertir ninguna velocidad vertical en horizontal. En el salto de altura, necesitas algo de velocidad horizontal para superar el poste.

Sin embargo, el récord mundial de salto de altura de pie es de 1,90 m, mientras que el récord de salto de altura regular es de 2,45. Me cuesta creer que se puedan ganar 55 cm sólo con esto. Y sobre todo porque a los saltadores de altura de pie se les permite realizar el salto con ambos pies. Los saltadores de altura regulares sólo pueden tener un pie tocando el suelo durante el despegue.

Answer 1

Después de haber realizado una buena parte de los saltos de altura, me gustaría compartir mi opinión al respecto.

El salto de altura se diferencia de muchos otros deportes de salto, por ejemplo, el salto de esquí, por el hecho de que el salto es balístico en lugar de elástico. (No es totalmente balístico, pero sí mucho más que muchos otros deportes).

La energía cinética no se conserva por completo en el salto, sino que parte de ella se redirige en dirección vertical al colocar la pierna por delante del centro de masa. Los mejores saltadores de altura son los que pueden tener la mayor velocidad, y aun así no pierden demasiada energía al convertir el impulso horizontal en un impulso vertical. (Algunos también parecen tener un salto elástico muy fuerte, y no utilizan tanta velocidad. Normalmente se les llama saltadores de potencia y no es relevante para la discusión).

En total, ¿cuál es la ventaja de correr? El récord mundial con enfoque es $2.45 m$ y el más alto que conozco sin es $1.82 m$ .

Edición: Para una discusión simplificada, sugeriría considerar la técnica de la tijera, que no implica la rotación en absoluto, pero es sin duda mejor que el salto sin aproximación.

https://www.youtube.com/watch?v=8hz7ZA35U5g Stefan Holm saltando 2,10 m con técnica de tijera.

Answer 2

No profeso conocer la física del salto de altura, pero sugiero lo siguiente.

Parece que el saltador de altura necesita hacer dos cosas para superar el listón.

Uno de ellos es tener velocidad horizontal para superar la barra y llegar al otro lado. Si el saltador de altura simplemente se pusiera delante de la barra y saltara, no veo cómo podría pasar y llegar al otro lado de la barra.

La otra, por supuesto, es ganar la altura necesaria para despejar la barra. Así que la pregunta es si correr te da más altura que el otro extremo, es decir, pararse frente a la barra y saltar directamente. La imagen de abajo (que utilicé para otro propósito en relación con la fricción) muestra a un corredor con varias fuerzas actuando sobre él y él sobre el suelo. El corredor ejerce un empuje contra el suelo que le da una componente vertical y horizontal de la velocidad. Es posible que tanto la componente horizontal como la vertical de la velocidad aumenten a medida que el corredor empuja cada vez más fuerte contra el suelo mientras gana velocidad.

Espero que esto ayude.

ayuda.

Answer 3

Me gustaría hacer una comparación con el salto con pértiga, concretamente con el salto con pértiga rígida.

(Una búsqueda con términos como "evolución del salto con pértiga" daba imágenes que ilustraban el salto con pértiga rígida).

En el salto con pértiga, la mayor parte de la ganancia de altura se debe a la conversión de la velocidad horizontal en altura. (Parte del aumento de altura lo proporciona la fuerza muscular de los brazos).

Me da la impresión de que en el salto de altura la pierna que salta no se dobla tanto. Los músculos de la pierna de salto sí llegan a aportar algo de altura, pero no tanto, parece.

Tengo la impresión de que, en cierta medida, la pierna que salta se utiliza como poste .

No sé cómo de elásticos son los tendones humanos, pero posiblemente parte de la conversión pase por almacenar energía elástica en los tendones de la rodilla. (A modo de comparación, los canguros tienen un tendón de Aquiles especializado que es elástico en su justa medida. Cuando saltan, los músculos de los canguros no necesitan contraerse, sólo tienen que resistir la elongación, que cuesta mucha menos energía que la contracción activa. La elasticidad del tendón permite al canguro reutilizar la energía, en lugar de gastarla en cada salto).

Gran parte de la mecánica del salto de altura está en el balanceo de la pierna libre. Me parece que cuanto más vigoroso sea el balanceo de esa pierna durante el despegue, más altura se puede ganar. De nuevo, se trata de la conversión de la velocidad horizontal en velocidad vertical. Con la aproximación en carrera, la pierna libre ya tiene algo de velocidad horizontal para empezar, proporcionando así más velocidad horizontal inicial disponible para ser convertida en altura.

Aun así, el saltador no puede permitirse convertir todo velocidad horizontal a la altura. Dado que el saltador se desprende del travesaño de espaldas a la barra, su trayectoria sobre la barra es necesariamente una trayectoria muy diagonal. La aceleración vertical del centro de masa del saltador es un hecho: es la gravedad. Por lo tanto, para la trayectoria altamente diagonal se necesita más velocidad horizontal que cuando se despeja el travesaño en ángulo recto.

Por el contrario, cuando se salta desde una posición de parada, parte de la preciosa energía tiene que gastarse en provocar la velocidad horizontal necesaria para superar la barra. No tanta velocidad horizontal como con la trayectoria diagonal, pero aún así.

Answer 4

Una parte importante de la diferencia de 55 cm entre un salto de altura de pie y un salto de altura en el que los atletas tienen que superar una barra se debe a que, al superar una barra, los atletas no tienen que poner todo su centro de masa por encima de la barra a la vez, sino sólo partes de su cuerpo.

Esto se habilita con el Fosbury Flop que se popularizó con la actuación de Dick Fosbury en la medalla de oro de los Juegos Olímpicos de 1968.

Durante el Fosbury Flop, el atleta que se acerca a la barra se gira durante su salto, de manera que su espalda está hacia la barra. Cuando la cabeza y los hombros se separan de la barra, continúa el giro, de modo que mientras el abdomen se separa de la barra, la cabeza, los brazos y los pies están por debajo del plano de la barra. El hecho de levantar los pies al final les permite terminar el salto sin que la barra se suelte.

Además de las comparaciones de convertir la inercia horizontal en energía vertical en las otras respuestas, esto permite a los saltadores de altura superar un poste que está hasta 20 cm más alto de lo que su centro de masa podría permitir normalmente.

Answer 5

En igualdad de condiciones, cuanto más rápido te desplaces cuando dejes el suelo y no puedas empujar más, más alto llegarás.

Pero por las reglas del deporte, también hay que ir de lado un poco. Gran parte del esfuerzo que realices al ir de lado mientras te impulsas hacia arriba se restará del esfuerzo vertical.

Por lo tanto, si ya estás viajando de lado a la velocidad adecuada cuando te empujas, no tienes que hacer ese esfuerzo para ir más rápido de lado.

Como primera aproximación, quieres alcanzar tu punto más alto cuando estés en la barra. Cuanto más rápido te desplaces hacia arriba cuando dejes el suelo, más tiempo tardarás en alcanzar tu punto más alto. Por tanto, cuanto más alto vayas, menos velocidad lateral necesitarás. Pero la fisiología humana determina la rapidez con la que puedes abandonar el suelo, y puede que te vaya mejor si corres rápido y te alejas del suelo en un punto más alejado de la barra, aunque la misma velocidad vertical te permita correr más despacio y abandonar el suelo en un punto más cercano.

Así que hay complicaciones que no podemos tratar asumiendo un salto de altura esférico.