Saltar

Saltar es una forma de locomoción o movimiento en la que un organismo o sistema mecánico inanimado (por ejemplo, un robot ) se impulsa por el aire siguiendo una trayectoria balística. El salto se distingue de correr, galopar y otras marchas en las que todo el cuerpo permanece temporalmente en el aire por la duración relativamente larga de la fase aérea y el elevado ángulo de lanzamiento inicial.

Algunos animales, como el canguro , utilizan el salto (o brinco ) como su principal forma de locomoción , mientras que otros, como las ranas , lo usan únicamente para escapar de los depredadores. El salto también es un elemento clave en diversas actividades y deportes, como el salto de longitud , el salto de altura y la hípica .

Todo salto implica la aplicación de fuerza contra un sustrato, lo que a su vez genera una fuerza reactiva que impulsa al saltador lejos de dicho sustrato. Cualquier sólido o líquido capaz de producir una fuerza opuesta puede servir como sustrato, incluyendo el suelo o el agua. Ejemplos de esto último son los delfines que realizan saltos en movimiento y las ranas saltarinas indias que realizan saltos desde el agua.

Los organismos saltadores rara vez están sujetos a fuerzas aerodinámicas significativas y, por lo tanto, sus saltos se rigen por las leyes físicas básicas de las trayectorias balísticas . En consecuencia, si bien un ave puede saltar para iniciar el vuelo , ningún movimiento que realice una vez en el aire se considera un salto, ya que las condiciones iniciales del salto ya no determinan su trayectoria de vuelo.

Tras el momento del lanzamiento (es decir, la pérdida inicial de contacto con el suelo), el saltador describe una trayectoria parabólica. El ángulo de lanzamiento y la velocidad inicial determinan la distancia, la duración y la altura del salto. La máxima distancia horizontal posible para un proyectil se alcanza con un ángulo de lanzamiento de 45°, pero cualquier ángulo entre 35° y 55° dará como resultado el noventa por ciento de la distancia máxima posible. Sin embargo, el ángulo de salto para humanos que maximiza la distancia horizontal recorrida es menor, alrededor de 23-26° (véase la sección « Mecánica del salto de longitud desde parado» más adelante).

Los músculos (u otros actuadores en sistemas inanimados) realizan trabajo físico, añadiendo energía cinética al cuerpo del saltador durante la fase de propulsión del salto. Esto resulta en una energía cinética en el momento del despegue que es proporcional al cuadrado de la velocidad del saltador. Cuanto mayor sea el trabajo muscular, mayor será la velocidad de despegue y, por lo tanto, mayor la aceleración y menor el intervalo de tiempo de la fase de propulsión del salto.

La potencia mecánica (trabajo por unidad de tiempo) y la distancia sobre la que se aplica dicha potencia (por ejemplo, la longitud de las piernas) son los factores clave que determinan la distancia y la altura del salto. Por ello, muchos animales saltadores poseen piernas largas y músculos optimizados para alcanzar la máxima potencia según la relación fuerza-velocidad muscular . Sin embargo, la potencia máxima que generan los músculos es limitada. Para superar esta limitación, muchas especies saltadoras preestiran lentamente elementos elásticos, como tendones o apófisis , para almacenar trabajo en forma de energía de deformación. Estos elementos elásticos pueden liberar energía a un ritmo mucho mayor (mayor potencia) que una masa muscular equivalente, aumentando así la energía de lanzamiento a niveles superiores a los que el músculo por sí solo es capaz de generar.

Un saltador puede estar estático o en movimiento al iniciar un salto. En un salto desde parado (es decir, un salto estático ), todo el trabajo necesario para acelerar el cuerpo durante el lanzamiento se realiza en un solo movimiento. En un salto en movimiento o salto con carrera , el saltador introduce velocidad vertical adicional en el momento del lanzamiento, conservando la mayor cantidad posible de momento horizontal. A diferencia de los saltos estáticos, en los que la energía cinética del saltador en el momento del lanzamiento se debe únicamente al movimiento del salto, los saltos en movimiento tienen una mayor energía que resulta de la inclusión de la velocidad horizontal previa al salto. En consecuencia, los saltadores pueden saltar mayores distancias cuando parten de una carrera.

Los animales utilizan una amplia variedad de adaptaciones anatómicas para saltar. Estas adaptaciones se centran exclusivamente en el despegue, ya que cualquier método posterior al despegue para aumentar el alcance o controlar el salto debe utilizar fuerzas aerodinámicas y, por lo tanto, se considera planeo o paracaidismo .

Las especies acuáticas rara vez presentan especializaciones particulares para el salto. Aquellas que son buenas saltadoras están adaptadas principalmente a la velocidad y realizan saltos en movimiento simplemente nadando hacia la superficie a gran velocidad. Algunas especies principalmente acuáticas que pueden saltar en tierra, como los peces saltarines del fango , lo hacen mediante un movimiento de la cola.

Amplificación de potencia mediante energía almacenada

Los saltamontes utilizan el almacenamiento de energía elástica para aumentar la distancia de salto. Aunque la potencia de salida es un determinante principal de la distancia de salto, las limitaciones fisiológicas limitan la potencia muscular a aproximadamente 375 vatios por kilogramo de músculo. ^{[ 2 ]} Para superar esta limitación, los saltamontes anclan sus patas mediante un "mecanismo de retención" interno mientras sus músculos estiran un apófisis elástica (similar a un tendón de vertebrado ). Cuando se libera la retención, el apófisis libera rápidamente su energía. Debido a que el apófisis libera energía más rápidamente que el músculo, su potencia de salida supera con creces la del músculo que produjo la energía. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

Esto es análogo a cuando un humano lanza una flecha con la mano en comparación con cuando usa un arco; el uso del almacenamiento elástico (el arco) permite que los músculos operen más cerca de la isometría en la curva fuerza-velocidad . Esto les permite realizar trabajo durante más tiempo y, por lo tanto, producir más energía de la que podrían de otro modo, mientras que el elemento elástico libera ese trabajo más rápido de lo que los músculos pueden. El uso del almacenamiento elástico de energía se ha encontrado en mamíferos saltadores, así como en ranas, con aumentos proporcionales en la potencia que van de dos a siete veces la de una masa muscular equivalente. ^{[ 6 ]}

Una forma de clasificar los saltos es según la manera de transferir el pie. ^{[ 7 ]} En este sistema de clasificación, se distinguen cinco formas básicas de salto:

• Salto : saltar desde y aterrizar sobre dos pies.
• Salto – saltar desde un pie y aterrizar sobre el mismo pie.
• Salto : saltar desde un pie y aterrizar sobre el otro.
• Assemblé – saltar desde un pie y aterrizar sobre ambos pies
• Sissonne – saltar desde ambos pies y aterrizar sobre uno solo.

Las marchas de salto, que se distinguen de las marchas de carrera (véase Locomoción ), incluyen el galope , el trote y el salto con impulso o derribo. ^{[ 8 ]} Algunas fuentes también distinguen el salto como un movimiento cíclico de saltos repetidos, utilizado para mantener la energía de un salto al siguiente. ^{[ 9 ]}

La altura de un salto puede incrementarse utilizando un trampolín o convirtiendo la velocidad horizontal en velocidad vertical con la ayuda de un dispositivo como un half-pipe .

Existen diversos ejercicios para aumentar la altura del salto vertical de un atleta. Una categoría de estos ejercicios, la pliometría , consiste en la repetición de movimientos específicos relacionados con el salto para aumentar la velocidad, la agilidad y la potencia.

Se ha demostrado en investigaciones que los niños que son más activos físicamente muestran patrones de salto más competentes (junto con otras habilidades motoras básicas). ^{[ 10 ]}

También se observa que el desarrollo del salto en los niños tiene una relación directa con la edad. A medida que los niños crecen, se observa que sus habilidades de salto en todas sus formas también aumentan. El desarrollo del salto es más fácil de identificar en niños que en adultos debido a que existen menos diferencias físicas a una edad temprana. Los adultos de la misma edad pueden ser muy diferentes en términos de condición física y atletismo, lo que dificulta observar cómo la edad afecta la capacidad de salto. ^{[ 11 ]}

En 2021, los investigadores incorporaron trinquetes al diseño de un robot y crearon un robot capaz de saltar más de treinta metros verticalmente. ^{[ 12 ]}

• Lista de actividades de salto

• Contenido multimedia relacionado con los saltos en Wikimedia Commons