Los Juegos Olímpicos son las pruebas al límite del milagro de la mecánica y la biología que es el cuerpo humano. Las proezas de los atletas olímpicos son la combinación de fuerza, flexibilidad y potencia descomunales. Pero también son la aplicación de los principios básicos de la física escondidos en lo que llamamos técnica.
En cuatro entregas, exploraremos la ciencia detrás de los Juegos Olímpicos, empezando hoy con la natación.
La diferencia entre el tiempo del colombiano Jorge la ‘Trucha’ Murillo y el campeón y récord mundial de los 100 metros de natación estilo pecho, Adam Peaty, la semana pasada, fue apenas de 2,38 segundos. Una diferencia en apariencia tan pequeña es el resultado del balance entre el empuje, entendido no como una cualidad del temperamento sino como la fuerza que ejerce el nadador para impulsarse en el agua, y el arrastre, la resistencia del agua al movimiento del atleta.
Conceptualmente, el análisis del movimiento de un nadador no es diferente del diseño de un avión o un automóvil, aunque el nadador no es propulsado por un motor sino por el movimiento de su propio cuerpo.
Para un nadador, la clave de la velocidad es la eficiencia con la que empuja el agua hacia atrás con sus brazos y piernas, para propulsarse hacia adelante.
Esto inevitablemente favorece a los nadadores más altos y con pies más grandes, que pueden desplazar una mayor cantidad de agua, pero depende en gran medida de la técnica en los movimientos y la potencia de los músculos.
Pero de nada sirve el empuje si no se puede vencer el arrastre, que es la fuerza que se opone al movimiento del nadador en el agua, y es producida por la fricción con las moléculas de agua (también conocida como fuerza de viscosidad). Además, por la diferencia de presiones generada por la velocidad del nadador y, finalmente, por las olas que se producen en la superficie del agua.
Curiosamente, esta fuerza, que se opone al movimiento del nadador, es más grande mientras más rápido se mueve. Pero también depende del área del cuerpo que se expone frente a la dirección del movimiento.
La técnica de un nadador busca no solamente empujar el agua, sino también mantener las extremidades muy juntas para minimizar el área en oposición al movimiento; por eso, también, los nadadores olímpicos nadan lo más cerca de la superficie, para reducir la resistencia del agua, y cubren su cabeza y su cuerpo con gorros y trajes ceñidos con superficies lisas, que minimizan la fricción.
Eso lo sabe muy bien Michael Phelps, el hombre más veces condecorado en la historia de los Juegos Olímpicos y quien está desarrollando su propia línea de trajes de natación, en colaboración con la empresa italiana Aqua Sphere.
Ellos utilizan combinaciones de telas que limitan la absorción de agua, junturas adheridas sin costuras para minimizar la fricción, y diseños que proporcionan soporte para la posición ideal del cuerpo. (Vea también: La anatomía sobrenatural de Michael Phelps)
Tal vez estos trajes no conviertan a todo el que los use en un campeón olímpico, pero los detalles en los que fija su atención en él son un recordatorio de las leyes de la física que hace falta conocer para moverse como pez en el agua.
JUAN DIEGO SOLER
Astrofísico del CEA, de Francia
