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21 sep 2006

Centro de gravedad en las raquetas de pádel repercusiones sobre la técnica.

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El análisis del centro de gravedad (en adelante cdg.) en los implementos utilizados en los deportes de raqueta es interesante, sobre todo en los que la masa parece ser un parámetro relevante, como lo es en el pádel y en el tenis, por ejemplo.
Autor(es): Gómez Píriz, P.T. y Álvarez Pérez, Marcos F.
Entidades(es): * Dr. Educación Física. Universidad de Sevilla. (ptgomez@us.es) ** Licenciado en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte. Preparador Físico Sevilla FC.
Congreso: IV Congreso Mundial de Ciencia y Deportes de Raqueta
Madrid-21-23 de Septiembre de 2006
ISBN: 84-611-2727-7
Palabras claves: Deportes de raqueta. Biomecánica.

Resumen centro de gravedad en las raquetas de pádel

El análisis del centro de gravedad (en adelante cdg.) en los implementos utilizados en los deportes de raqueta es interesante, sobre todo en los que la masa parece ser un parámetro relevante, como lo es en el pádel y en el tenis, por ejemplo. Este problema científico suscitó poner en práctica un estudio en el que se determinó el cdg. de raquetas de pádel. Hallar la distancia al extremo de la empuñadura y su porcentaje de la longitud total de la misma puede dar una información de cuál sería la raqueta más conveniente en función de muchos factores a considerar: nivel de juego, fase de aprendizaje, estilo de juego, circunstancia de la competición, características antropométricas del deportista, etc., entre otras. Radio al centro de giro (muñeca) y masa del implemento determinan la mayor o menor inercia, que a su vez implica la mayor o menor necesidad de aplicar fuerza para modificar su trayectoria. Éstos parecen ser los parámetros trascendentes en la realización con más o menos velocidad, con más o menos precisión también, de los elementos técnico-tácticos en el deporte del pádel, de tal manera que una inadecuada relación entre ellos determinará un inadecuado proceso de enseñanza y aprendizaje en la culminación con éxito de las diferentes cadenas cinéticas implicadas en la gran variedad de elementos técnicos-tácticos que subyacen en este deporte. Hay que recordar que para cualquier decisión táctica existe un elemento técnico que, ejecutado correctamente y sobre la base de los principios biomecánicos, va a permitir el éxito de la acción y que éste será más o menos difícil de obtener en la medida que se facilite o no la realización del mismo. Se analizaron un total de veinte (30) raquetas que se encuentran en el mercado y que son muy utilizadas en la práctica real. Dicho análisis se realizó con técnicas cinematográficas y software específico para análisis biomecánico en 2D. Mediante el método de suspensión (Gutiérrez, 1998) se obtuvo las distancias en las que se hallaron las distancias de los centros de gravedad de la muestra, el porcentaje de esta en relación a la longitud de las mismas y los momentos de fuerza generados en la mano. Los resultados determinaron que no se tiene en cuenta este parámetro, para muchos deportistas y técnicos desconocidos. Se analizan tales diferencias y similitudes y se aportan decisiones a tomar según el tipo de raqueta que se use y según los objetivos pretendidos.

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Contenido disponible en el CD Colección Congresos nº2.

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Introducción.

La obtención y control del centro de gravedad en implementos, sobre todo aquéllos que debido a su peso, y al momento de fuerza que generan en la articulaciones implicadas, puedan influir en el gesto a realizar y, por tanto, en el rendimiento, es de vital importancia. En otras especialidades deportivas se constata un seguimiento y modificación del mismo, siempre que el reglamento lo permita, para así obtener las mejores condiciones de éxito. Se podría decir que, a medida de que tengan más peso (p.e.: pértiga) o se solicite mayor aplicación de fuerza o velocidad (p.e.: béisbol, tenis, etc.) más relevancia adquiere ese control. El centro de gravedad (en adelante cdg.), como punto representativo (origen) del vector fuerza con la que atrae la tierra al cuerpo, ha sido, y es, uno de los puntos claves de trabajo de la biomecánica al tratar el movimiento humano. A lo largo de los tiempos, y aún hoy dia, especialistas en el ámbito deportivo deben tener un conocimiento básico en dicho parámetro biomecánico de acorde con la necesidad que su especialidad deportiva requiera. Por ejemplo, la distancia del cdg. a la empuñadura es relevante tenerla en cuenta sobre todo al considerar el transporte y todos los movimientos libres que se realizan con la raqueta en la mano antes, durante y después del golpeo. Esta circunstancia junto a que en el instante del impacto la velocidad de llegada de la pelota más la velocidad que se haya decidido aplicar a la misma, así como otros elementos técnico/tácticos a considerar, va a suponer un punto de conflicto importante articular y puede conllevar a un aumento considerable en los factores de riesgo en las articulaciones del brazo ejecutor. Cross (1998) relacionó ambos aspectos biomecánicamente (Fig. 1), tanto para conocer el efecto provocado en las articulaciones como su implicación en la trayectoria de la bola en tenis.

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Figura 1. Modelo utilizado para medir la relación entre cdg. (C.M. en la figura) y punto de impacto de la bola en tenis (Cross, 1998).

Siendo un tema interesante el objeto de estudio de la presente investigación trata de la obtención del cdg. en las palas de paddle (R.A.E. 2006). En cuerpos homogéneos, en estructura y materiales, como es el caso de la raqueta de paddle, el modo de hallarlo es mucho más fácil que cuerpos más heterogéneos, como lo es el cuerpo humano. Al respecto Gutiérrez (1998, p.100) comenta la siguiente aclaración fundamentada en la Física como ciencia: “Todas las fuerzas gravitatorias que actúan sobre las partículas de un cuerpo producen un momento resultante nulo, de tal forma que si queremos localizar el centro de gravedad de un cuerpo, solo habrá que balancear dicho cuerpo sobre un pivote… Si balanceamos un cuerpo homogéneo, la balanza se equilibrará en un punto medio o centro geométrico del cuerpo, el cual coincidirá con el centro de gravedad” Tal situación permite afirmar que cuando la dirección de una fuerza aplicada al sistema de estudio (raqueta), en este caso el peso, pasa por su cdg. esta fuerza modificará el movimiento de traslación, si no coincide se habrá generado un momento de fuerza y, por tanto, el cuerpo girará. Teniendo en cuenta esta propiedad sería posible determinar el cdg. de un cuerpo suspendiéndolo en un sistema con rozamiento nulo. Si se suspende de un punto coincidente con el eje longitudinal la línea de aplicación de esa sustentación será coincidente a la fuerza que ejerce la gravedad sobre la raqueta cuyo punto de origen es el cdg. Caería si no estuviera colgada desde su eje longitudinal, situación que anula el movimiento de caída debido a que la línea de fuerza contiene ese punto del cdg. En el caso de que la pala se colgara desde otro punto cualquiera de la misma, mientras no coincida el cdg. con la línea de fuerza vertical, peso de la pala, ésta girará. Cuando la dirección de esa fuerza coincida con el cdg. dejará de rotar (Fig. 2). El punto de intersección de ambas líneas será exactamente el cdg. de la raqueta en cuestión (op.cit.).

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Figura 2. Líneas de aplicación de la fuerza de gravedad desde dos puntos diferentes en palas de paddle.

Desde el punto de vista reglamentario se indica que, según homologación de la Federación Española de Paddle, las medidas máximas de la misma son 45,5 cm. de largo, 26 cm. de ancho y 38 de grosor de perfil. En lo referente al objeto de estudio (cdg.) no se indica nada, hay una referencia al peso; “…estará libre de objetos y otros dispositivos que no sean aquellos utilizados sólo y específicamente para limitar o prevenir deterioros, vibraciones y distribuir el peso”. Las palas no tienen ninguna referencia a su cdg., se supone que en fábrica este parámetro se tiene en cuenta. Las modificaciones en el peso se hacen precisamente por exigencias del juego y objetivos a conseguir, cuando simplemente con modificar el cdg. o tener palas de diferentes cdg. se solucionaría este aspecto sin temor a incrementar aún más los factores de riesgo. Aumentar el peso supone además distanciar más el cdg. de su punto proximal lo que implicaría un mayor momento de fuerza en la empuñadura al incrementar los dos factores: peso y distancia perpendicular al centro de giro. Estos aspectos son de vital importancia en dos situaciones: 1, en etapas de iniciación en las que acercar el cdg. al punto proximal debe permitir una incidencia en la técnica y, 2, su uso para desarrollar distintos estilos de juego, más técnico o más potente según decisiones técnico/tácticas. Se hace por tanto necesario plantear la siguiente investigación. Los objetivos específicos son: o Hallar el cdg. de palas de paddle en nivel de aficionados de ambos sexos en la ciudad de Sevilla. o Establecer un procedimiento básico, fácil y simple para la obtención del cdg. o Iniciar en el conocimiento y control del cdg. en las palas de paddle y en su utilidad práctica. Material y Método. El estudio pretende hallar en distintas palas de paddle de nivel aficionado el cdg. de las mismas mediante un método sencillo. Esencialmente se detalla el procedimiento llevado a cabo para refutar el trabajo y, a su vez, poder evaluar en distintas circunstancias los cdg. de otras palas. El diseño es preexperimental, sería casi imposible generalizar de alguna manera las conclusiones. Muestra. Palas de paddle escogidas aleatoriamente (29) habitualmente utilizadas en nivel aficionado en distintos clubs y gimnasios de la ciudad de Sevilla: 17 modelos utilizados por hombres y 12 por mujeres. Instrumentación. Las imágenes se recogieron con una cámara de fotos digital marca Epson (modelo L-100) y un trípode. El peso con peso digital sensible a miligramos marca Blauscal (serie AC-500). Una cuerda con un anzuelo en el extremo para colgar las palas con rozamiento nulo. Y, por último, el Software ATD (Análisis de la Técnica Deportiva) perteneciente al Centro de Alto Rendimiento de Granada y elaborado en 1996 por Francisco García López y Raúl Arellano Colomina, para la digitalización de las imágenes y obtención de las distancias en la raqueta (Fig.3).

figura3

Figura 3. Interface del programa ATD. utilizado para cálculos de distancias (referencia en el texto).

Procedimiento. Consistió en generar un sistema con rozamiento nulo o casi nulo. Tras gestionar las palas de la muestra se paso a su evaluación: 1, se pesó la pala y se colocó una cinta de medir milimetrada que se extendió a lo largo de la pala fijándose a la misma (Fig. 3), se colocó el dispositivo con el anzuelo en un punto cualquiera de la misma, con un cristal o pared como límite posterior, y se esperó hasta que cesase la rotación. 2, se obtuvo la imagen con la cámara con resolución 800x600, de tal forma que se aprecia en la imagen la longitud total de la pala. 3, se capturó la imagen, se inserta una recta prolongación de la cuerda y anzuelo totalmente perpendicular al suelo. Y 4, se calcula la distancia desde el punto proximal al punto intersección de ambas rectas mediante el Software referido. Para controlar y dotar de validez interna al proceso se realizó una prueba para explicar como de diferentes o iguales eran los datos medidos digitalmente de lo que medía en realidad. Fue necesario analizar estadísticamente la fiabilidad del digitalizador. La prueba t para una muestra determina tal circunstancia y reflejó un valor de p=0.732, lo que se concluye que las medias observadas no difieren con una no estadística significatividad del valor real, lo que implica la igualdad de los datos con los reales, por lo que se puede decidir la fiabilidad existente en el proceso y la conveniencia del uso posterior de los datos. En cualquier caso se asume un error superior/inferior reflejado en la tabla

1.Tabla 1. Error superior/inferior asumido como probable en los datos digitalizados.

1Tabla 1 Error superior inferior asumido como probable en los datos digitalizados



Resultados y análisis.

Todas las distancias determinaron que el cdg. y el punto proximal (extremo de empuñadura) se encuentran en un intervalo de 26,75 a 28,75 cms. de distantes en la totalidad de las palas observadas y el porcentaje con respecto a la longitud total de la pala se encuentra entre 58,5 y 63% (Fig. 5), lo que implica que no hay mucha gama o variedad de elección debido a la similitud en los valores.

figura4

Figura 4. Frecuencias de distancias y porcentaje de distancias del cdg. al punto proximal en la totalidad de las palas.

Realizada una prueba t para muestras independientes no se encontró diferencias significativas entre ambos grupos contrastados en cuestión de sexo, ni para la variable “distancia cdg al punto proximal” ni para el “peso”. Se puede confirmar que, en las condiciones de investigación y aún con los límites de la muestra, no hay diferencias entre sexos en ambas variables, luego el momento de fuerza soportado en empuñadura, a falta de medir su puño, es similar. En la figura 4 se observa en diagramas de cajas como son esos datos para ambos grupos y para ambas variables.

Figura 5. Distancias del cdg. al punto proximal y peso en la totalidad de las palas por sexo.

DISTANCIA cdg



Discusión y Conclusiones.

Los resultados obtenidos dan información de lo que se presumía como posible, que el cdg. no se contempla como variable a tener en cuenta en la técnica del deporte paddle. Esa falta de relevancia puede acarrear problemas de salud en los practicantes, sobre todo aquellos núcleos de población de riesgo (aficionados/as, niños/as, etc…) y, a su vez, podría mejorar ciertos aspectos en deportistas de alto nivel. En cualquier caso parece lógico interesarse y tener información al respecto. Existen indicios de que las lesiones en paddle que involucran a los miembros superiores pueden tener su origen en este aspecto. Algunos golpeos serían más eficaces con un cdg. más cercano a la empuñadura, como por ejemplo los de habilidad técnica. Sin embargo, consideración diferente tendría si el objetivo fuera aplicar una gran potencia en el golpeo, el cdg. se trasladaría hacia el punto más distal. Similares modificaciones también fundamentarían las palas en personas que se inician con poco bagaje técnico y poco desarrollo del sistema músculo esquelético. Sobre la base de todo lo anterior se determinan las siguientes conclusiones de investigación: o El método utilizado puede determinarse como válido a falta de otros instrumentos más sofisticados y costosos. o Debe propiciarse un acercamiento a la valoración del cdg. en el deporte del paddle e incitar a las empresas productoras a ofertar información al respecto. o En las condiciones de investigación el intervalo de distancias y porcentaje de las mismas de la ubicación del cdg. con respecto al punto más proximal en la pala no se diferencia entre hombres y mujeres. o No existen diferencias en cuanto a la variable “peso” entre sexos. o Modificar la distribución del peso, sin alterarlo, para así modificar su cdg. es más conveniente en función de las variables de aprendizaje y técnico/tácticas.

Bibliografía

  • Cross, R. (1998) The sweet spots of tennis racquet. Sports Engineering, 1, 63-78
  • Gutiérrez, M. (1998) Biomecánica deportiva. Madrid: Ed. Síntesis.
  • R.A.E. (2006) Diccionario Real Academia Española de la Lengua.

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