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Optimización del Centro de Masa

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La posición y trayectoria del centro de masa (CM) determinan el comportamiento global del deportista como sistema mecánico. Optimizar el CM significa controlar su altura, velocidad y trayectoria para maximizar el rendimiento en cada tarea deportiva. En salto de longitud, el ángulo y altura del CM al despegue determinan el alcance. En salto de altura, el deportista puede cruzar la barra mientras el CM pasa por debajo de ella (efecto Fosbury): el cuerpo se arquea alrededor del CM que está más bajo que la barra. En carrera, mantener la oscilación vertical del CM pequeña (~4 cm) reduce el trabajo gravitacional. En cambios de dirección, bajar el CM reduce el momento de inercia efectivo para girar. La inclinación del CM (lean) en curvas equilibra la fuerza centrífuga. En gimnasia, controlar el CM con precisión milimétrica es esencial para ejecutar las salidas de los aparatos. El modelo de péndulo invertido en marcha y el modelo muelle-masa en carrera tienen el CM como estado fundamental del sistema.

>Modelo

ID:('ky', 468)


Optimización del Centro de Masa

Descripción

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$M$
M
Masa corporal
kg
$m_i$
m_i
Masa segmentaria
kg
$v_{CM}$
v_CM
Velocidad del centro de masa
m/s
$v_x$
v_x
Velocidad horizontal CM
m/s
$v_{CM,vert}$
v_CM_vert
Velocidad vertical CM
m/s
$v_y$
v_y
Velocidad vertical CM
m/s
$F_{ext,total}$
F_ext_total
Fuerza externa total
N
$W_{grav}$
W_grav
Trabajo gravitacional
J
$W_{CM}$
W_CM
Trabajo para elevar CM
J
$h_{CM,despegue}$
h_CM_despegue
Altura CM al despegue
m
$h_{barra}$
h_barra
Altura de barra
m
$Delta h_{CM}$
Delta_h_CM
Cambio de altura CM
m
$d_i$
d_i
Distancia segmentaria al eje
m
$Delta y_{CM}$
Delta_y_CM
Oscilación vertical CM
m
$x$
x
Posición horizontal CM
m
$x_0$
x0
Posición horizontal inicial
m
$y$
y
Posición vertical CM
m
$y_0$
y0
Posición vertical inicial
m
$r$
r
Radio de curva
m
$a_{CM}$
a_CM
Aceleración del CM
m/s²
$g$
g
Gravedad
m/s²
$I_{eje}$
I_eje
Momento de inercia respecto al eje
m²kg
$P_{CM}$
P_CM
Potencia sobre CM
W
$\theta_{opt}$
theta_opt
Ángulo óptimo de salida
rad
$\theta_{lean}$
theta_lean
Inclinación del CM
rad
$t$
t
Tiempo
s

ID:(0, 468)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile