El secreto de la velocidad en el deporte: la ciencia del rozamiento sólido y fluido

La sección “Ciencia y deporte” de COPE Navarra estrenó su capítulo 8 con un tema que afecta directamente al rendimiento de cualquier disciplina: el rozamiento. El físico Joaquín Sevilla, profesor de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), analizó cómo este fenómeno está presente en todos los deportes, desde correr hasta nadar, pasando por el ciclismo o el motor.

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Durante la entrevista, Sevilla subrayó que el rozamiento no es solo “rascar o rozar”, sino la resistencia que ofrecen medios como el suelo, el agua o el aire al movimiento. Esa oposición puede convertirse en aliada o enemiga según el deporte: ayuda, por ejemplo, a que unas zapatillas se agarren al suelo, pero también obliga a los ciclistas a luchar contra la resistencia del viento.

El experto diferenció además dos grandes tipos de rozamiento: el sólido, como el contacto de ruedas o zapatillas con el asfalto, y el fluido, que aparece en medios como el aire o el agua. Un fenómeno tan invisible como determinante, que explica por qué la física es imprescindible para entender el deporte de alto nivel.

ROZAMIENTO EN CICLISMO y esquí: LAS RUEDAS y los cantos

Sevilla explica que el rozamiento de sólido con sólido se puede explicar con las ruedas de los ciclistas de carretera, y que por eso son tan finitas. Para ello afirma que necesitas "sea suficientemente pequeño para que no se oponga a tu movimiento", pero que además "tiene que ser suficiente grande para que en los giros sujete y no te resbales y te vayas".

En el momento en el que vas hacia abajo, quieres que roce lo menos posible para acelerarte, para el momento de girar necesitas que roce mucho para generarte la componente de fuerza y poder clavar los cantos

Joaquín Sevilla

El rozamiento en el esquí

Es decir, necesitas que las ruedas "tengan base suficiente". Otro deporte en el que se ve esto muy bien es en el esquí. En este disciplina buscas que "en el momento en el que vas hacia abajo, quieres que roce lo menos posible para acelerarte, para el momento de girar necesitas que roce mucho para generarte la componente de fuerza y poder clavar los cantos".

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"En el caso de una rueda de bicicleta, bueno, también, si nos fijamos, lo que ocurre es que cuando empieces a apartarte de la vertical, la rugosidad de las ruedas mayor para hacer el mismo efecto que clavar los cantos en el esquí. En realidad, en los dos casos, si conoces la física, lo que estás buscando es gestionar ese rozamiento para que en el momento de ir en línea recta, te influya lo menos posible y consigas la máxima velocidad con el esfuerzo del que dispones, y, en cambio, en los giros que sí que utilices el rozamiento para girar, tengas suficiente para poderlo" afirma el físico de la UPNA.

ROZAMIENTO FLUIDO: LA COPA AMÉRICA DE VELA COMO EJEMPLO

Además del rozamiento de los sólidos, un sólido contra otro (los patines, los esquíes contra la nieve o la rueda contra la carretera) es muy importante también el rozamiento fluido, el físico muestra que es "el que nos ocurre en el aire, en cualquier deporte que hagamos está el aire de por medio, o en el agua. Nos podemos ir a un fluido todavía más dentro y donde el rozamiento va a ser mayor, que son los de natación, etcétera". 

La vela es, si lo pensamos, seguramente el deporte donde su esencia es gestionar el rozamiento, tanto con el aire, como con el agua de la mejor manera posible

Joaquín Sevilla 

El rozamiento en el deporte

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Joaquín Sevilla explica el rozamiento del fluido con la vela: "Es increíble ver, por ejemplo, la vela, la Copa América, cómo juegan maravillosamente con el rozamiento en todos los sentidos. El rozamiento con el agua, el justo para que no te desvíe y para ir en la dirección que necesitas ir, pero no más para que no te ralentice, y el rozamiento del aire con la vela, pues para que te impulse. La vela es, si lo pensamos, seguramente el deporte donde su esencia es gestionar el rozamiento, tanto con el aire, como con el agua de la mejor manera posible".

HACIENDO DEPORTE, HACES CIENCIA

De manera consciente, para preparar o para aprender, o de manera inconsciente a base de ensayo error, al hacer alguno de los deportes que practicamos estamos aplicando la ciencia. Ejemplos de utilizar la ciencia y la física son los que practican vela: "desde luego lo que estudian los deportistas que llegan a ser pilotos en ese tipo de competiciones, son grandes expertos en física y en el rozamiento y en la composición de fuerzas que hace falta para todo este tipo de cuestiones". 

CIENCIA Y DEPORTE

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Sin embargo, "en la mayor parte de los deportes no hace falta estudiar nada de la ciencia que hay detrás, porque la incorpora uno, simplemente por prueba y error, con la práctica. Pero en situaciones muy técnicas o muy extremas, digamos que la intuición no basta y hay que meter la razón de por medio y hay que llegar a estudiarlo formalmente". 

A MÁS VELOCIDAD, MÁS ROZAMIENTO: aumenta cuadráticamente

¿Cómo influye el rozamiento según la velocidad a la que vas? Joaquín Sevilla explica que "el rozamiento fluido va con el cuadrado de la velocidad. Es decir, que cuando un cuerpo, un coche va en el aire, contra el aire, cuanto más rápido vas, el rozamiento con el aire aumenta, pero aumenta cuadráticamente, o sea, va aumentando mucho más. Por eso hay una velocidad límite, porque el esfuerzo del motor, cuanto más revoluciones le das, más potencia genera, pues aumenta la velocidad, pero aumentar un poquito más la velocidad te aumenta el rozamiento cuadráticamente".

Si caes desde suficientemente alto llega un momento que hay una velocidad límite y ya no te aceleras más

Joaquín Sevilla

Sobre el rozamiento

Por lo tanto, "llega un momento que cualquier aumento de velocidad que hagas ya se lo está comiendo el rozamiento". Sevilla explica que "donde se nota eso más es en el paracaidismo, en la caída de cosas. Cuando nosotros pensamos que cuando algo cae, caer desde el doble de altura es mucho más golpe porque te vas acelerando continuamente, pero si caes desde suficientemente alto llega un momento que hay una velocidad límite y ya no te aceleras más".