¿Cómo giran tan rápido los patinadores artísticos?

¿Cuál es tu deporte de invierno preferido? Algunos niños disfrutan viendo partidos de fútbol cuando hace frío. Otros pueden tener preferencia por el hockey sobre hielo. Sin embargo, para ciertas personas, nada puede superar la velocidad y la artística del patinaje artístico.

Cuando los patinadores artísticos profesionales entran al hielo, algo mágico sucede. Una rutina bien ejecutada se asemeja a una danza intricada realizada sobre el hielo. El público responde con «oohs» y «ahhs» después de cada salto y giro.

Uno de los movimientos más impresionantes es cuando un patinador artístico salta al aire y de inmediato se transforma en un giro rápido al aterrizar. El patinador casi puede tocar el hielo antes de elevarse y juntar sus brazos hacia su cuerpo, acelerando su giro hasta convertirse en un borrón.

Aunque pueda parecer que los patinadores artísticos desafían las leyes de la física, en realidad son estas leyes las que explican cómo logran lo que presenciamos en el hielo. Específicamente, cuando se trata de girar, debemos comprender el principio de la conservación del momento angular.

Los patinadores artísticos pueden patinar a velocidades tan altas porque la superficie helada debajo de sus patines ofrece una fricción mínima para obstaculizar su movimiento una vez que están en movimiento. Cuando un patinador se mueve en línea recta, el momento lineal es el producto de la masa y la velocidad del patinador.

Sin embargo, al girar, el momento lineal se transforma en momento angular. El momento angular depende de la velocidad angular y el momento de inercia.

La velocidad angular mide qué tan rápido está girando un objeto, mientras que el momento de inercia se determina por la masa del objeto y qué tan lejos se extiende la masa desde el eje de movimiento.

El principio de la conservación del momento angular establece que el momento angular de un objeto permanecerá constante a menos que sea afectado por una fuerza externa. Es por eso que una patinadora artística gira más rápido cuando jala sus brazos hacia su cuerpo.

Cuando comienza a girar con los brazos extendidos lejos de su cuerpo, posee un momento de inercia mayor porque más de su masa se encuentra más lejos de su eje de movimiento (su cuerpo). Cuando acerca sus brazos a su cuerpo, su momento de inercia disminuye.

Si el momento angular debe permanecer constante, entonces las matemáticas básicas nos proporcionan la respuesta. Con un momento angular constante, la velocidad angular debe aumentar a medida que el momento de inercia disminuye. Si ella vuelve a extender sus brazos, su momento de inercia aumentará y la velocidad de su giro disminuirá una vez más.

Si alguna vez has observado a los patinadores artísticos girando en el hielo, es posible que te hayas preguntado por qué no se marean. En realidad, a menudo experimentan mareos, y solo a través de años de entrenamiento logran superarlo y realizar varias revoluciones por giro.

A veces, los patinadores utilizan trucos simples para reducir el mareo. Por ejemplo, algunos fijan su mirada en un punto fijo al final del giro para ayudar a que sus cerebros se enfoquen más rápidamente. Otros pueden incorporar pequeños movimientos de baile al principio y al final de los giros para ocultar cualquier problema de equilibrio causado por el mareo.

¡Pruébalo!

¿Estás listo para girar? Pide a un amigo o familiar que te ayude a probar las siguientes actividades:

  • ¿Tienes una pista de patinaje sobre hielo cerca de tu casa? Pide a alguien que conozcas que te lleve a patinar sobre hielo una tarde pronto. ¿Alguna vez has probado patinar sobre hielo antes? Una vez que te sientas cómodo/a patinando, prueba a girar en círculos. ¿Puedes girar como un patinador de figura profesional?
  • ¿Sabías que existen diferentes tipos de giros en el patinaje artístico? Busca en línea y mira los giros básicos de patinaje sobre hielo para aprender sobre más de 10 tipos diferentes de giros. ¿Cuál crees que sería el más desafiante? ¿Por qué?
  • ¿Por qué podemos patinar sobre hielo? Mira «No sabía eso: la ciencia detrás del patinaje sobre hielo» de National Geographic para descubrirlo. ¿No es increíble cómo podemos superar la fricción? ¿En qué actividades cotidianas es beneficiosa la fricción? ¿Qué tal cuando quieres frenar tu bicicleta? Comparte tus nuevos conocimientos con un amigo o miembro de la familia.

Fuentes de Maravilla

  • https://www.themarysue.com/figure-skaters-spinning-science/
  • https://www.livescience.com/6120-physics-figure-skating.html
  • https://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/ice-skating-spin/

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