Pulando - Jumping

Este artigo é sobre o ato físico de pular. Para outros usos, consulte Jump (desambiguação) .
Um veado exibindo locomoção saltitante, Parques Nacionais do Mar de Wadden

Pular ou pular é uma forma de locomoção ou movimento em que um organismo ou sistema mecânico não vivo (por exemplo, robótico ) se propulsiona pelo ar ao longo de uma trajetória balística. O salto pode ser distinguido da corrida, do galope e de outros modos de andar em que todo o corpo está temporariamente no ar, pela duração relativamente longa da fase aérea e pelo alto ângulo do lançamento inicial.

Alguns animais, como o canguru , utilizam o salto (comumente chamado de salto , neste caso) como sua forma primária de locomoção , enquanto outros, como os sapos, usam-no apenas como meio de escapar de predadores. O salto também é uma característica fundamental de várias atividades e esportes, incluindo o salto em distância , salto em altura e salto com espetáculo .

Física

Golfinho-nariz-de-garrafa pulando

Todo salto envolve a aplicação de força contra um substrato, que por sua vez gera uma força reativa que impele o saltador para longe do substrato. Qualquer sólido ou líquido capaz de produzir uma força oposta pode servir como substrato, incluindo solo ou água. Exemplos deste último incluem golfinhos realizando saltos itinerantes e sapos indianos saltitantes executando saltos parados da água.

Organismos que saltam raramente estão sujeitos a forças aerodinâmicas significativas e, como resultado, seus saltos são governados pelas leis físicas básicas das trajetórias balísticas . Conseqüentemente, embora um pássaro possa pular no ar para iniciar o vôo , nenhum movimento que ele execute uma vez no ar é considerado um salto, pois as condições iniciais do salto não ditam mais sua trajetória de vôo.

Após o momento do lançamento (ou seja, perda inicial de contato com o substrato), um jumper percorrerá um caminho parabólico. O ângulo de lançamento e a velocidade de lançamento inicial determinam a distância, a duração e a altura do salto. A distância horizontal máxima possível ocorre em um ângulo de lançamento de 45 graus, mas qualquer ângulo de lançamento entre 35 e 55 graus resultará em noventa por cento da distância máxima possível.

Um salto dividido executado por uma dançarina acro . Este é um dos vários tipos de saltos encontrados na dança.
Um cachorro pulando de uma posição estacionária

Os músculos (ou outros atuadores em sistemas não vivos) fazem trabalho físico, adicionando energia cinética ao corpo do saltador ao longo da fase de propulsão de um salto. Isso resulta em uma energia cinética no lançamento que é proporcional ao quadrado da velocidade do saltador. Quanto mais trabalho os músculos fazem, maior a velocidade de lançamento e, portanto, maior a aceleração e menor o intervalo de tempo da fase de propulsão do salto.

A força mecânica (trabalho por unidade de tempo) e a distância sobre a qual essa força é aplicada (por exemplo, comprimento da perna) são os principais determinantes da distância e altura do salto. Como resultado, muitos animais que saltam têm pernas longas e músculos otimizados para a potência máxima de acordo com a relação força-velocidade dos músculos . A potência máxima de saída dos músculos é limitada, no entanto. Para contornar essa limitação, muitas espécies que saltam pré-esticam lentamente os elementos elásticos, como tendões ou apodemos , para armazenar trabalho como energia de deformação. Esses elementos elásticos podem liberar energia em uma taxa muito mais alta (potência mais alta) do que a massa muscular equivalente, aumentando assim a energia de lançamento a níveis além do que o músculo sozinho é capaz.

Um jumper pode estar parado ou em movimento ao iniciar um salto. Em um salto estacionário (isto é, um salto vertical ), todo o trabalho necessário para acelerar o corpo durante o lançamento é feito em um único movimento. Em um salto em movimento ou salto em corrida , o saltador introduz velocidade vertical adicional no lançamento enquanto conserva o máximo de impulso horizontal possível. Ao contrário dos saltos estacionários, nos quais a energia cinética do saltador no lançamento se deve exclusivamente ao movimento do salto, os saltos em movimento têm uma energia maior que resulta da inclusão da velocidade horizontal anterior ao salto. Conseqüentemente, os saltadores são capazes de pular distâncias maiores ao começar uma corrida.

Anatomia

Um esqueleto de rã-touro , mostrando ossos de membros alongados e articulações extras. Marcas vermelhas indicam ossos substancialmente alongados em sapos e articulações que se tornaram móveis. Azul indica articulações e ossos que não foram modificados ou estão apenas um pouco alongados.

Os animais usam uma grande variedade de adaptações anatômicas para pular. Essas adaptações dizem respeito exclusivamente ao lançamento, pois qualquer método pós-lançamento de extensão de alcance ou controle de salto deve utilizar forças aerodinâmicas, sendo assim considerado planar ou paraquedismo .

As espécies aquáticas raramente exibem alguma especialização particular para pular. Aqueles que são bons saltadores geralmente são adaptados principalmente para velocidade e executam saltos móveis simplesmente nadando para a superfície em alta velocidade. Algumas espécies principalmente aquáticas que podem pular enquanto estão em terra, como os saltadores de lama , o fazem com um movimento da cauda.

Morfologia do membro

Em animais terrestres, a estrutura propulsora primária são as pernas, embora algumas espécies usem suas caudas. As características típicas das espécies que saltam incluem pernas longas, grandes músculos das pernas e elementos adicionais dos membros.

Pernas longas aumentam o tempo e a distância sobre os quais um animal que pula pode empurrar contra o substrato, permitindo assim mais força e saltos mais rápidos e distantes. Músculos das pernas grandes podem gerar maior força, resultando em melhor desempenho de salto. Além de elementos de perna alongados, muitos animais saltadores têm ossos modificados do pé e do tornozelo que são alongados e possuem articulações adicionais, adicionando efetivamente mais segmentos ao membro e ainda mais comprimento.

As rãs são um excelente exemplo de todas as três tendências: as pernas das rãs podem ter quase o dobro do comprimento do corpo, os músculos das pernas podem representar até vinte por cento do peso corporal e não só alongaram o pé, a canela e a coxa, mas estenderam o tornozelo ossos em outra articulação do membro e similarmente estendeu os ossos do quadril e ganharam mobilidade no sacro para uma segunda "articulação extra". Como resultado, os sapos são os campeões indiscutíveis dos vertebrados, saltando mais de cinquenta corpos, uma distância de mais de 2,5 metros.

Amplificação de potência por meio de energia armazenada

Gafanhotos usam armazenamento de energia elástica para aumentar a distância de salto. Embora a saída de potência seja o principal determinante da distância do salto (conforme observado acima), as restrições fisiológicas limitam a potência muscular a aproximadamente 375 Watts por quilograma de músculo. Para superar essa limitação, os gafanhotos ancoram suas pernas por meio de um "mecanismo de captura" interno, enquanto seus músculos alongam um apodemo elástico (semelhante a um tendão de vertebrado ). Quando a captura é liberada, o apodemo libera rapidamente sua energia. Como o apodemo libera energia mais rapidamente do que o músculo, sua produção de força excede a do músculo que produziu a energia.

Duas motocicletas atropelam um carro em uma feira rural, na Inglaterra

Isso é análogo a um humano jogando uma flecha com as mãos em vez de usar um arco; o uso de armazenamento elástico (o arco) permite que os músculos operem mais próximos do isométrico na curva força-velocidade . Isso permite que os músculos trabalhem por mais tempo e, portanto, produzam mais energia do que poderiam, enquanto o elemento elástico é liberado e trabalha mais rápido do que os músculos. O uso de armazenamento de energia elástica foi encontrado em mamíferos que saltam, bem como em rãs, com aumentos proporcionais de potência que variam de duas a sete vezes a massa muscular equivalente.

Classificação

Uma maneira de classificar o salto é pela maneira de transferência do pé. Neste sistema de classificação, cinco formas básicas de salto são distinguidas:

  • Saltar - saltar e aterrissar sobre dois pés
  • Hop - pulando com um pé e caindo com o mesmo pé
  • Saltar - pular com um pé e pousar com o outro
  • Assemblé - pulando com um pé e caindo sobre dois pés
  • Sissonne - pulando de dois pés e pousando em um pé

Os passos de salto, que são distintos dos de corrida (ver Locomoção ), incluem galope , galope e agachamento .

Dispositivos e técnicas de aumento de altura

Pessoa pulando em um trampolim

A altura de um salto pode ser aumentada usando um trampolim ou convertendo a velocidade horizontal em velocidade vertical com o auxílio de um dispositivo como um half pipe .

Vários exercícios podem ser usados ​​para aumentar a altura do salto vertical de um atleta. Uma categoria de tais exercícios - pliometria - emprega a repetição de movimentos discretos relacionados ao salto para aumentar a velocidade, agilidade e potência.

Foi demonstrado em pesquisas que crianças que são mais ativas fisicamente apresentam padrões de salto mais proficientes (junto com outras habilidades motoras básicas).

Observa-se também que o desenvolvimento do salto em crianças tem relação direta com a idade. Conforme as crianças crescem, percebe-se que suas habilidades de salto em todas as formas também aumentam. O desenvolvimento do salto é mais facilmente identificável em crianças do que em adultos, devido ao fato de que há menos diferenças físicas em idades mais jovens. Adultos da mesma idade podem ser muito diferentes em termos de fisicalidade e capacidade atlética, tornando difícil ver como a idade afeta a capacidade de salto.

Veja também

Referências

links externos