Impulso: el tiempo importa tanto como la fuerza
Para frenar algo hay que quitarle todo su momento, sí o sí. Lo único que puedes elegir es en cuánto tiempo. Esa elección divide la fuerza que recibes, y es la física de las caídas y del acolchado.
Sigue de Momento y energía. Ahí vimos qué es el momento; aquí, qué hace falta para quitárselo a alguien —o a ti mismo.
La ecuación
Fuerza por tiempo igual a cambio de momento.
A la izquierda, el impulso: la fuerza multiplicada por el tiempo durante el que actúa. A la derecha, el cambio de momento que produce.
Léela al revés, que es como se usa en la práctica: el cambio de momento está fijado. Si vas a caer al suelo desde una altura, la velocidad que llevas al tocar el suelo y tu masa no son negociables. Lo único negociable es cuánto tiempo tarda en frenarse.
Y como el producto es constante, si el tiempo se multiplica por diez, la fuerza se divide entre diez.
Los dos extremos
Chocar contra un muro: el momento se anula en milisegundos, y la fuerza es brutal.
Un piloto que se eyecta y aterriza en una ladera nevada: el mismo momento tarda decenas de segundos en llegar a cero mientras se desliza. La fuerza en cada instante es pequeña. Sobrevive.
Es exactamente la misma cantidad de momento eliminada en los dos casos.
Por eso una caída bien hecha no rompe nada
Cuando aprendes a caer no estás aprendiendo a caer menos. Estás aprendiendo a repartir el frenazo:
- Más tiempo: en lugar de un impacto único —cadera, u hombro, o cabeza— vas depositando el cuerpo por partes. Cada parte que toca antes se lleva un trozo del frenado, y el conjunto dura mucho más.
- Más superficie: al golpear con el antebrazo y todo el costado en lugar de con el codo, la misma fuerza se reparte entre muchos más centímetros cuadrados. Eso ya no es impulso: es presión, y trabaja en el mismo sentido.
- Menos velocidad de llegada: si conservas un pie en el suelo, tu centro de masas recorre un arco en lugar de caer recto, y llegas un 30 % más despacio. Ese número sale en Recto contra circular.
Los tres factores se multiplican entre sí. Una caída entrenada puede quedarse en una fracción pequeña de la fuerza de una caída seca.
La prueba de la mano rígida
Coge algo frágil —un huevo, un globo de agua— y pide que te lo lancen. Si recibes con la mano rígida, revienta. Si acompañas el objeto retirando la mano, no. Has alargado el tiempo del frenado sin cambiar nada más.
Ese gesto es el mismo que hay detrás de:
- El acolchado de un casco o de una superficie dura: la espuma se comprime, y comprimirse lleva tiempo.
- Una defensa que cede en lugar de bloquear en seco.
- Ceder con el cuerpo al recibir un golpe que no puedes evitar.
Ojo con lo que el impulso no arregla
El impulso reparte la fuerza; no elimina el momento. Un guante alarga un poco el tiempo del impacto, pero el momento que llega a la cabeza es el mismo, y ese es el que causa el daño cerebral. Un acolchado sí evita cortes y fracturas, porque esas dependen de energía y superficie.
Dicho de otra forma: la espuma protege la piel y los huesos, no el cerebro.
La versión rotacional
Lo mismo vale girando:
Par por tiempo igual a cambio de momento angular.
Un par aplicado durante un tiempo cambia la velocidad de giro. Y aquí aparece el efecto de la patinadora: si no hay fuerzas externas, encoger los brazos hacia el eje reduce el momento de inercia y el giro se acelera; extenderlos lo frena. Es lo que hace un cuerpo que rota en una proyección o en un rodamiento.
Lo que hay que recordar
El momento a eliminar está fijado; el tiempo lo eliges tú. Frenar en el doble de tiempo es frenar con la mitad de fuerza. Eso es una caída bien hecha, un acolchado y una defensa que cede.
- Barney F. LeVeau, Biomechanics of Human Motion: Basics and Beyond for the Health Professions, SLACK Incorporated, 2011, cap. 6. ISBN 9781617114663.
- Jason Thalken, Fight Like a Physicist: The Incredible Science Behind Martial Arts, YMAA Publication Center, 2015, cap. 6. ISBN 9781594393389.
Los textos de este sitio son de elaboración propia a partir de estas fuentes. Ver la bibliografía completa.