martes, 14 de febrero de 2017

Conservación del momento angular.


Qué duda cabe de la plasticidad y belleza de la danza o el patinaje artístico sobre hielo. Siempre nos ha gustado ver a grandes patinadores artísticos tales como Alexei Yagudin, Yevgueni Pliúshchenko, o los más actuales Yuzuru Hanyu (campeón olímpico en Sochi 2014) , nuestro actual y flamante campeón mundial José Javier Fernández, o el recientemente retirado pero grandísimo patinador francés Florent Amodio (campeón europeo en 2011).

Cuando vemos un programa corto o libre de patinaje artístico, una de las cosas que más nos puede llamar la atención son los giros sobre sí mismo tan rápidos que pueden llegar a hacer los patinadores y patinadoras. El fundamento de dichos auto giros tan veloces es un principio físico llamado "la conservación del momento angular". En efecto, cuando estamos girando sobre nosotros mismos, esto es, sobre el eje vertical que pasa por en medio de nuestro cuerpo, se conserva el momento angular.

Dicho momento angular es una magnitud física que depende de la masa, de la velocidad que toma dicha masa, y de la distancia de la mencionada masa a un punto u eje elegido como centro de referencia (en realidad de lo que depende es de un punto y no de un eje, pero por simplicidad, vamos a perder un poco el rigor matemático para lograr un mayor entendimiento y por ello vamos a suponer que de lo que depende el momento angular es de un eje). Entonces:
  • A mayor masa, mayor momento angular.
  • A mayor velocidad de la masa, mayor momento angular.
  • A mayor distancia de la masa al punto u eje elegido como centro de referencia, mayor momento angular.
Entonces, ¿Qué hace un patinador o patinadora para lograr un autogiro rapidísimo en torno al eje que pasa por el centro de su cabeza y por en medio de sus pies? Pues muy fácil, empieza el autogiro de forma lenta y con los brazos extendidos, esto es, con las palmas de las manos lo más separadas posibles del centro de su cuerpo. Entonces, pasados unos instantes, de repente el patinador (o patinadora) acerca sus brazos hacia él mismo (o ella misma), esto es brazos pegados o muy juntos con las palmas de las manos muy muy cerca del mencionado eje cabeza-pies que pasa por el centro de su cuerpo. Esa aproximación de brazos hace disminuir momentáneamente el momento angular, pero el momento angular no puede disminuir sino permanecer constante. Por tanto, para lograr tal conservación, debe aumentar de forma inmediata o el peso del patinador o patinadora, o su velocidad. Lógicamente, como el aumento de peso inmediato no existe, es obligado que ocurra un aumento inmediato de velocidad del patinador o patinadora, esto es, forzosamente va a ocurrir una aceleración del autogiro del patinador o patinadora. Sólo con un aumento de velocidad de giro, podrá conservarse el momento angular tras el encogimiento de brazos. Conclusión, con sólo acercar los brazos al centro de tu cuerpo, podrás lograr rápidos autogiros, y eso es justo lo que hacen los patinadores y patinadoras profesionales en sus ejercicios.

Para mostrar todo lo dicho con un video, a continuación vamos a ver el ejercicio casi perfecto (la perfección absoluta no existe) del patinador español José Javier Fernández, ejercicio el cual le valió el título de campeón del mundo en el año 2016. Mientras están viendo el video, les recomiendo que observen sobre todo estos tres detalles:
  • Primer detalle: Entre el instante 4 minutos y 0 segundos, y el instante 4 minutos y 15 segundos, el patinador empieza un giro lento con brazos extendidos, y de repente encoge sus brazos, obligando así a una mayor velocidad de autogiro para así conservar su momento angular respecto al centro de su cuerpo (o para mayor entendimiento, con respecto al eje cabeza-pies).
  • Segundo detalle: Entre el instante 4 minutos y 23 segundos, y el instante 4 minutos y 27 segundos, pasa exactamente lo mismo. Esto es, inicio de giro lento con brazos extendidos para acabar con giro rápido con brazos encogidos, esto es, palmas de manos muy cerca del eje vertical que pasa por el centro de su cuerpo. En todo momento se ha mantenido el momento angular respecto al centro de su cuerpo (u eje cabeza-pies).
  • Tercer detalle: Además vemos como en cada uno de los triples y cuádruples saltos, el patinador encoge sus manos para acelerar los mencionados giros y así poder aterrizar en tierra con los tres o cuatro giros realizados.
Aquí tienen pues el video de uno de los más bellos programas de patinaje vistos por mi, espero que lo disfruten y observen las consecuencias de la conservación del momento angular respecto al eje cabeza-pies:


Y ahora, si quieren ahondar en éste bello principio físico de la conservación del momento angular, aquí les muestro un enlace en el que se desarrolla con todo rigor matemático el mencionado principio físico:


Ya sólo me queda desearles un feliz día de San Valentín, y ya que hemos hablado, aunque sea de forma muy breve, de danza (en la cual también se conserva el momento angular en los giros), tengo el infinito privilegio de regalarles a todos ustedes una canción la cual trata de una bella mujer que quiso ser bailarina, y se convirtió en una Estrella de la canción. Aquí les dejo esta bonita y graciosa canción:


Feliz día de San Valentín y hasta la próxima.