Storyboard

La interacción del deportista con el entorno incluye la fuerza de reacción del suelo (GRF), la resistencia aerodinámica, la flotabilidad y el arrastre en el agua, y la fricción. La GRF es la respuesta de Newton (3ª Ley) a la fuerza que el deportista ejerce sobre el suelo; sus componentes vertical, anteroposterior y mediolateral están directamente relacionadas con la propulsión, la deceleración y el control lateral. En corredores de élite, la componente vertical de la GRF alcanza 23 veces el peso corporal. La resistencia aerodinámica (drag) es proporcional al cuadrado de la velocidad: es dominante en ciclismo (> 90 % de la resistencia a 40 km/h), relevante en sprint y natación. La fricción entre el calzado y la superficie determina la capacidad de cambio de dirección y la generación de propulsión horizontal. En natación, la sustentación (lift) sobre el brazo y la mano proporciona el 3050 % de la propulsión total. El impulso (integral de la GRF en el tiempo) equals el cambio de cantidad de movimiento del CM.

ID:('ky', 451)

Storyboard

$GRF_{vert}-Mg=Ma_{CM,vert}$

Variables

$M$

Masa corporal

$kg$

$GRF_{vert}$

Fuerza vertical de reacción del suelo

$N$

$a_{CM,vert}$

Aceleración vertical del centro de masa

$m/s²$

$g$

Gravedad

$m/s²$

ID:('gm', 3980)

Storyboard

$F_D=\frac12\rho_{aire}C_DA_{frontal}v^2$

Variables

$C_D$

Coeficiente de drag

$1$

$\r ho_{aire}$

Densidad del aire

$kg/m³$

$v$

Velocidad respecto al aire

$m/s$

$F_D$

Fuerza de drag aerodinámico

$N$

$A_{frontal}$

Área frontal

$m²$

ID:('gm', 3981)

Storyboard

$J=\int F(t),dt$

Variables

$J$

Impulso

$N·s$

$t$

Tiempo

$s$

ID:('gm', 3982)

Storyboard

$\Delta v_{CM}=\frac{J}{M}$

Variables

$M$

Masa corporal

$kg$

$Delta v_{CM}$

Cambio de velocidad del CM

$m/s$

$J$

Impulso

$N·s$

ID:('gm', 3983)

Storyboard

$f_{max}=\mu GRF_{vert}$

Variables

$mu$

Coeficiente de fricción

$1$

$f_{max}$

Fricción máxima disponible

$N$

$GRF_{vert}$

Fuerza vertical de reacción del suelo

$N$

ID:('gm', 3984)

Storyboard

$F_L=\frac12\rho C_LA_{ref}v_{fluid}^2$

Variables

$C_L$

Coeficiente de lift

$1$

$\r ho$

Densidad del fluido

$kg/m³$

$v_{fluid}$

Velocidad en fluido

$m/s$

$F_L$

Fuerza de sustentación

$N$

$A_{ref}$

Área de referencia

$m²$

ID:('gm', 3985)

Storyboard

$P_{aero}=F_Dv$

Variables

$v$

Velocidad respecto al aire

$m/s$

$F_D$

Fuerza de drag aerodinámico

$N$

$P_{aero}$

Potencia aerodinámica

$W$

ID:('gm', 3986)

Storyboard

$F_{drag,visc}=6\pi\eta R_{eff}v_{fluid}$

Variables

$eta$

Viscosidad dinámica

$Pa·s$

$v_{fluid}$

Velocidad en fluido

$m/s$

$F_{drag,visc}$

Arrastre viscoso

$N$

$R_{eff}$

Radio efectivo

$m$

ID:('gm', 3987)

Storyboard

$\int_0^T GRF_{vert},dt=MgT$

Variables

$M$

Masa corporal

$kg$

$GRF_{vert}$

Fuerza vertical de reacción del suelo

$N$

$g$

Gravedad

$m/s²$

$T$

Periodo/ciclo

$s$

$t$

Tiempo

$s$

ID:('gm', 3988)