Salto con pértiga: ¿cuál es el límite físico?

Publicado por Adrien,
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Por Jacques Treiner - Físico teórico, Universidad Paris Cité

El 5 de julio, durante los Juegos Olímpicos de París 2024, Armand Duplantis no solo obtuvo la medalla de oro en salto con pértiga, sino que lo hizo con un gesto deslumbrante.

Frente a competidores como Sam Hendricks y Emmanuel Karalis, quienes saltaron 5.95 m y 5.90 m, respectivamente, él comenzó con un salto de 6 m, asegurándose así la medalla de oro. Pero aún le quedaban tres intentos disponibles.


Imagen Wikimedia

Después de una primera barra de "calentamiento" a 6,10 metros para romper el récord olímpico, pidió que se colocara la barra a 6,25 m, es decir, 1 cm más que su anterior récord mundial, establecido en abril en China. Una manera de decir: ser el mejor en los Juegos Olímpicos está bien, pero ser el mejor absoluto, ¿no es mejor aún? Como se vio, mantuvo su apuesta.

La historia de los récords mundiales


Si no se consideran los 20 años posteriores al estallido de la Segunda Guerra Mundial —cuando la humanidad tenía otras prioridades que saltar con pértiga—, el récord mundial ha progresado regularmente desde 1910 hasta mediados de los años 90 a un ritmo de unos 2,5 cm por año.

Sin embargo, desde entonces, el ritmo ha sido mucho más lento: Serguéi Bubka fue el primero en superar los 6 m, en 1985, y mantuvo su récord mundial de 6,15 m, alcanzado en 1993, hasta que Renaud Lavillenie lo superó al saltar 6,16 m en 2014. ¡Se necesitaron 21 años de esfuerzo por parte de los saltadores para ganar un centímetro! Por su parte, Armand Duplantis ha mejorado sus propios récords mundiales a un ritmo de 2 cm por año, pasando de 6,17 m en 2020 a 6,25 m en 2024. ¿Señal de un nuevo ritmo de evolución?

La física para aclarar las cosas


Un salto con pértiga tiene tres fases:
- El saltador corre y alcanza su velocidad máxima (v) al final de la carrera.
- Bloquea su pértiga contra una caja vertical a la altura de la barra, y transfiere su energía de movimiento en energía elástica de la pértiga que se dobla.
- La pértiga se endereza, liberando esa energía elástica y lanzando al saltador hacia el aire.

Llamemos H a la elevación de su centro de gravedad. A primera vista, la descripción detallada del movimiento conjunto del saltador y la pértiga parece muy compleja, pero un enfoque puramente energético simplifica las cosas de manera sorprendente. Efectivamente, el papel de la pértiga es simplemente transformar la energía asociada con la carrera del saltador (su energía cinética 1/2Mv2) en energía potencial gravitatoria MgH, donde g representa la aceleración de la gravedad y M la masa del saltador. Una buena pértiga debe garantizar esta transferencia almacenando ella misma la menor cantidad posible de energía (vibración, deformación permanente).

Las pértigas de fibra de carbono, introducidas en 1964, después de las de metal y las primeras hechas de bambú, mejoraron considerablemente las marcas de los saltadores hasta los años 90, precisamente por esta razón: ofrecían una mucho mejor relación de restitución de energía.


París 2024: el récord mundial de Armand Duplantis/France tv sport.

En estas condiciones, la pértiga ideal es aquella que transfiere completamente la energía cinética en energía gravitatoria. Dicho de otro modo, podemos escribir directamente ½ Mv2 = MgH, lo que nos da H = v2/(2g). Esto demuestra que la velocidad máxima es crucial para determinar la altura del salto. Si tomamos una velocidad de 10 m/s, obtenemos H = 5,10 m... ¿Cómo? ¿5,1 m? ¡Eso está lejos de los 6 m y más! Pero esperen, el centro de gravedad del saltador no está inicialmente a nivel del suelo, ¿verdad? Está de pie, con su centro de gravedad alrededor de 1 m. Por lo tanto, la barra podría colocarse a 5,1 + 1 = 6,1 m. Es obvio.

¿Cómo explicar entonces los saltos que superan esta estimación favorable, dado que hemos considerado una pértiga ideal que no absorbe energía? Si observamos de cerca un salto, notamos que el saltador tiene la posibilidad, cuando la pértiga está en posición vertical, de impulsarse sobre ella con los brazos para elevarse un poco más justo antes de enroscar su cuerpo alrededor de la barra: ¡eso le proporciona centímetros valiosos!

¿Dónde colocar la barra en el futuro?


Aumentar la velocidad al final de la carrera sería decisivo: consideremos el caso límite con el récord mundial en los 100 m de Usain Bolt. Corrió los 100 m en 9,58 s, lo que da una velocidad media de 10,44 m/s, pero su velocidad máxima fue registrada en 12,42 m/s. Si un saltador con pértiga pudiera alcanzar esa velocidad al final de su carrera, el cálculo anterior indica que podría saltar una barra a... ¡8,86 m!

Evidentemente, tendría que ser capaz de correr a esa velocidad mientras lleva consigo una barra de más de 7 metros de largo y aproximadamente 15 kg de peso. Por ahora, con una velocidad máxima registrada de 10,3 m/s para Armand Duplantis, el cálculo (siempre con una pértiga perfecta) da una altura de 6,41 m.

La diferencia con el rendimiento del saltador probablemente se deba a las imperfecciones de la pértiga. Con una velocidad de 10,5 m/s, la altura que podría superar sería de 6,62 m. Se puede ver que todavía hay margen de mejora en comparación con el récord actual de 6,25 m.

Sin contar la mejora que se podría lograr al optimizar la técnica de empujar sobre la pértiga al pasar sobre la barra. En definitiva, ¡aún hay sorpresas por venir! Esperemos con ansias los Juegos Olímpicos de 2028 en Los Ángeles.
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