Saltar o saltar es una forma de locomoción o movimiento en la que un organismo o sistema mecánico no vivo (por ejemplo, robótico ) se impulsa a través del aire a lo largo de una trayectoria balística. El salto se puede distinguir de correr, galopar y otros movimientos en los que todo el cuerpo está temporalmente en el aire, por la duración relativamente larga de la fase aérea y el alto ángulo de lanzamiento inicial.
Algunos animales, como el canguro , emplean el salto (comúnmente llamado salto en este caso) como su principal forma de locomoción , mientras que otros, como las ranas, lo utilizan sólo como un medio para escapar de los depredadores. El salto también es una característica clave de diversas actividades y deportes, incluido el salto de longitud , el salto de altura y el salto de obstáculos .
Todo salto implica la aplicación de fuerza contra un sustrato, lo que a su vez genera una fuerza reactiva que impulsa al saltador lejos del sustrato. Cualquier sólido o líquido capaz de producir una fuerza opuesta puede servir como sustrato, incluido el suelo o el agua. Ejemplos de estos últimos incluyen delfines que realizan saltos en movimiento y ranas saltadoras indias que ejecutan saltos de pie desde el agua.
Los organismos que saltan rara vez están sujetos a fuerzas aerodinámicas significativas y, como resultado, sus saltos se rigen por las leyes físicas básicas de las trayectorias balísticas . En consecuencia, si bien un pájaro puede saltar en el aire para iniciar el vuelo , ningún movimiento que realice una vez en el aire se considera salto, ya que las condiciones iniciales del salto ya no dictan su trayectoria de vuelo.
Después del momento del lanzamiento (es decir, la pérdida inicial de contacto con el sustrato), un saltador recorrerá una trayectoria parabólica. El ángulo de lanzamiento y la velocidad de lanzamiento inicial determinan la distancia recorrida, la duración y la altura del salto. La máxima distancia de recorrido horizontal posible para un proyectil se produce en un ángulo de lanzamiento de 45°, pero cualquier ángulo de lanzamiento 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, ~23-26° (consulte la sección Mecánica del salto de longitud de pie a continuación).
Los músculos (u otros actuadores en sistemas no vivos) realizan trabajo físico, agregando energía cinética al cuerpo del saltador durante el transcurso de la fase de propulsión del salto. Esto da como resultado una energía cinética en el lanzamiento que es proporcional al cuadrado de la velocidad del saltador. Cuanto más trabajo realizan los músculos, mayor será la velocidad de lanzamiento y, por tanto, mayor será la aceleración y más corto será el intervalo de tiempo de la fase propulsora del salto.
La potencia mecánica (trabajo por unidad de tiempo) y la distancia sobre la cual se aplica esa potencia (p. ej., longitud de la pierna) son los determinantes clave de la distancia y la altura del salto. Como resultado, muchos animales saltadores tienen patas largas y músculos optimizados para una potencia máxima de acuerdo con la relación fuerza-velocidad de los músculos . Sin embargo, la producción máxima de potencia de los músculos es limitada. Para sortear esta limitación, muchas especies saltadoras preestiran lentamente los elementos elásticos, como tendones o apodemas , para almacenar trabajo como energía de deformación. Estos elementos elásticos pueden liberar energía a un ritmo mucho mayor (mayor potencia) que la masa muscular equivalente, aumentando así la energía de lanzamiento a niveles más allá de lo que el músculo por sí solo es capaz de hacer.
Un saltador puede estar estacionario o en movimiento al iniciar un salto. En un salto desde estacionario (es decir, un salto de pie ), todo el trabajo necesario para acelerar el cuerpo hasta el lanzamiento se realiza en un solo movimiento. En un salto en movimiento o salto en carrera , el saltador introduce una velocidad vertical adicional en el lanzamiento mientras conserva la mayor cantidad de impulso horizontal posible. A diferencia de los saltos estacionarios, en los que la energía cinética del saltador en el lanzamiento se debe únicamente al movimiento del salto, los saltos en movimiento tienen una energía mayor que resulta de la inclusión de la velocidad horizontal que precede al salto. En consecuencia, los saltadores pueden saltar distancias mayores cuando parten de una carrera.
Los animales utilizan una amplia variedad de adaptaciones anatómicas para saltar. Estas adaptaciones se refieren exclusivamente al lanzamiento, ya que cualquier método posterior al lanzamiento para ampliar el alcance o controlar el salto debe utilizar fuerzas aerodinámicas, por lo que se considera deslizamiento o paracaidismo .
Las especies acuáticas rara vez muestran ninguna especialización particular para saltar. Aquellos que son buenos saltadores generalmente están adaptados principalmente a la velocidad y ejecutan saltos en movimiento simplemente nadando hacia la superficie a alta velocidad. Algunas especies principalmente acuáticas que pueden saltar en tierra, como los saltadores de barro , lo hacen con un movimiento de la cola.
En los animales terrestres, la principal estructura propulsora son las patas, aunque algunas especies utilizan la cola. Las características típicas de las especies saltadoras incluyen piernas largas, músculos grandes de las piernas y elementos adicionales de las extremidades.
Las patas largas aumentan el tiempo y la distancia sobre la cual un animal saltador puede empujar contra el sustrato, permitiendo así más potencia y saltos más rápidos y más lejanos. Los músculos grandes de las piernas pueden generar mayor fuerza, lo que resulta en un mejor rendimiento de salto. Además de los elementos alargados de las patas, muchos animales saltadores tienen huesos modificados del pie y del tobillo que son alargados y poseen articulaciones adicionales, lo que efectivamente agrega más segmentos a la extremidad e incluso más longitud.
Las ranas son un excelente ejemplo de las tres tendencias: las ancas de rana pueden medir casi el doble de la longitud del cuerpo, los músculos de las piernas pueden representar hasta el veinte por ciento del peso corporal y no sólo han alargado el pie, la espinilla y el muslo, sino que también han extendido el tobillo. huesos en otra articulación de la extremidad y de manera similar extendió los huesos de la cadera y ganó movilidad en el sacro para una segunda "articulación adicional". Como resultado, las ranas son las campeonas indiscutibles de los vertebrados en salto, saltando más de cincuenta longitudes de cuerpo, una distancia de más de dos metros y medio. [1]
Los saltamontes utilizan el almacenamiento de energía elástica para aumentar la distancia de salto. Aunque la producción de potencia es el principal determinante de la distancia del salto (como se señaló anteriormente), 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 captura" interno mientras sus músculos estiran una apodema elástica (similar a un tendón de vertebrados ). Cuando se suelta la captura, el apodema libera rápidamente su energía. Debido a que la apodema libera energía más rápidamente que el músculo, su producción de potencia excede la del músculo que produjo la energía.
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Esto es análogo a un ser humano que lanza una flecha con la mano en lugar de usar un arco; El uso de almacenamiento elástico (el arco) permite que los músculos operen más cerca de lo isométrico en la curva fuerza-velocidad . Esto permite que los músculos trabajen durante más tiempo y, por lo tanto, produzcan más energía de la que podrían producir de otra manera, mientras que el elemento elástico libera ese trabajo más rápido que los músculos. El uso del almacenamiento de energía elástica se ha encontrado en mamíferos saltadores así como en ranas, con aumentos proporcionales en la potencia que van de dos a siete veces la masa muscular equivalente. [3]
Una forma de clasificar el salto es por la forma de transferencia del pie. [4] En este sistema de clasificación se distinguen cinco formas básicas de salto:
Los pasos con salto, que son distintos de los pasos con carrera (ver Locomoción ), incluyen el galope , el galope y el paso adelante. [5] Algunas fuentes también distinguen los saltos como un movimiento cíclico de saltos repetidos, utilizado para mantener la energía de un salto al siguiente. [6]
Se ha calculado teóricamente que el ángulo de despegue óptimo para un salto de longitud de pie (realizado por un humano) es ~22,6°, [7] sustancialmente menor que el ángulo de despegue óptimo para un proyectil (es decir, 45°). [8] Esto se debe a que la velocidad de despegue disminuye con el ángulo de despegue debido a la configuración del cuerpo del saltador. [7] Se ha demostrado que los atletas experimentados de parkour utilizan un ángulo de despegue de ~25,6°, mientras que los traceurs principiantes utilizan un ángulo de ~34°. [9] Los atletas experimentados también mueven los brazos en mayor medida y se balancean hacia atrás antes de despegar. Estos factores ayudan a los atletas de parkour a realizar saltos de longitud de pie más largos que los principiantes. [9]
El récord mundial (oficial) masculino de salto de longitud en pie es de 371 cm y el récord femenino es de 292 cm (ambos a partir de junio de 2023). Estos fueron logrados por Arne Tvervaag y Annelin Mannes respectivamente. [10] Las distancias de salto de longitud de pie oscilan entre 146,2 cm y 219,8 cm (percentil 10 a 90) para hombres de 18 años, y entre 100 cm y 157 cm para mujeres de 18 años. [11]
La altura de un salto se puede aumentar usando un trampolín o convirtiendo la velocidad horizontal en velocidad vertical con la ayuda de un dispositivo como un half-pipe .
Se pueden utilizar varios ejercicios para aumentar la altura del salto vertical de un atleta. Una categoría de estos ejercicios, la pliometría , emplea la repetición de movimientos discretos 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). [12]
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 ve que también aumentan sus habilidades de salto en todas sus formas. El desarrollo del salto es más fácilmente identificable en los niños que en los adultos debido al hecho de que hay menos diferencias físicas a una edad más temprana. Los adultos de la misma edad pueden ser muy diferentes en términos de condición física y atletismo, lo que dificulta ver cómo la edad afecta la capacidad de salto. [13]
En 2021, los investigadores incorporaron trinquetes en el diseño de un robot y crearon un robot capaz de saltar más de treinta metros verticalmente. [14]
{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: DOI inactivo a partir de enero de 2024 ( enlace )
