Las matemáticas están por todas partes: en la economía familiar, en nuestras actividades del día a día y, por supuesto, en el deporte. De hecho, en este campo cada vez adquieren mayor importancia.
La falsa dicotomía entre ciencia y deportes se rompe cuando damos cuenta del rol de las matemáticas en el deporte: en la mejora del rendimiento, revoluciones en la técnica deportiva y en las tecnologías que rodean al deporte profesional (y no tanto).
En este artículo vamos a descubrir el efecto de las matemáticas en el deporte y cómo los números revolucionaron la forma de hacer ejercicio.
La íntima relación de las matemáticas y los deportes
El culto a los récords
Los atletas de alto nivel conocen bien los números, estos representan los puntos en un torneo, los goles en un partido, los metros por segundo durante una carrera. Pero además, los números significan récords.
Estamos hablando de los deportistas íconos en su campo: ¿Te acordás de Usain Bolt, el corredor jamaicano, y sus impresionantes exhibiciones en los 100m? Bolt corre los 100 metros en 9,58 segundos, logrando este récord en 2009 durante los campeonatos del mundo de atletismo en Berlín.
Si seguimos en el mundo del atletismo, Javier Sotomayor ostenta el récord de salto de altura desde 1993, ya que nadie consiguió superar sus 2,45 metros hasta hoy.
El neozelandés William Trubridge domina el buceo libre, y ya batió 15 veces el récord (superándose cada vez). En marzo de 2016, logró bajar a 122m de profundidad conteniendo la respiración durante 4,22 minutos.
Billie Jean King, tenista con 39 títulos de Grand Slam, reconocida por ganar el partido contra Bobby Riggs en "La batalla de los sexos". Riggs sostenía que el tenis femenino era inferior al masculino y compitió contra King para demostrarlo. Digamos que no salió como esperaba.
Además, King es la única jugadora de tenis (ya sea masculino o femenino) en ganar dentro de un Gran Slam el título de singles femeninos, dobles femeninos y dobles mixtos.
Y la lista sigue. Cada récord, tan increíble como suena, suscita admiración e interrogantes. Todos nos preguntamos alguna vez si existe un límite físico al rendimiento del cuerpo humano.
Las matemáticas pueden ayudarnos a responder estas preguntas, o por lo menos darnos una pista.
La tecnología al servicio del deporte
En la natación, el rendimiento de los deportistas se mide por el principio del movimiento sumergido; un concepto bien conocido en física y que conlleva cálculos matemáticos para comprender como cada brazada afecta la velocidad. Como el cuerpo ejerce fuerzas tanto verticales como horizontales, también influye el principio de Arquímedes.
Pero los investigadores quisieron ir más allá, y demostraron cómo el equipamiento deportivo que llevan los atletas puede hacer la diferencia entre la medalla de oro y la de plata. Los avances científicos que mejoran el equipo deportivo influyen positivamente en el rendimiento de los deportistas.
Otro ejemplo de cómo la tecnología está al servicio del deporte es en el ciclismo. La mejora técnica de las bicicletas desempeña un papel fundamental en la mejora del rendimiento. Hechas con materiales más ligeros y aerodinámicos, una buena bicicleta o un buen casco ayudan a los ciclistas a moverse más rápido en las carreras.
Estos descubrimientos y avances científicos están ligados a estudios estadísticos y matemáticos, que cuantifican las mejoras en el rendimiento deportivo de los atletas dependiendo de su talento y claro, con qué tecnología cuentan a su favor.
Cómo las matemáticas mejoran el rendimiento de los atletas
Así como las matemáticas pueden ayudarnos a gestionar mejor el dinero, también están presentes de forma directa en el deporte. Los atletas ya no van a las competiciones acompañados solamente por su entrenador, su fisioterapeuta o su nutricionista.
Los tiempos han cambiado (literalmente), y en las competencias encontramos actualmente otros profesionales: estadistas, matemáticos y científicos.
Por ejemplo, durante los Juegos Olímpicos de 2016, el equipo australiano llevó consigo a matemáticos cuya función era recolectar datos, analizar el contexto y realizar estadísticas para optimizar la técnica del atleta en función de todos los parámetros posibles. El objetivo está claro: lograr la perfección en la disciplina y optimizar la manera de enfrentarse a una prueba deportiva.
1. Calcular la trayectoria ideal en una carrera
Las ecuaciones matemáticas son una base científica imprescindible en todos los deportes de alto nivel. Sirven como fundamento de trabajo para los atletas que no dejan de perfeccionar su técnica para obtener mejores resultados.
Amandine Aftalion, matemática y directora de investigación del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNRS), puso en práctica un modelo que permite determinar cómo abordar una carrera de manera óptima en función de distintos parámetros. La científica tuvo en cuenta lo siguiente:
- La distancia
- La capacidad pulmonar
- El aporte energético
- La fuerza máxima de propulsión
- El rozamiento del cuerpo en acción.
Aftalion utilizó ecuaciones diferenciales para modelar el movimiento y las fuerzas en un corredor, así como la aptitud aeróbica y anaeróbica del corredor durante la duración de la carrera. Así, pudo determinar que los corredores de larga distancia tienen mayor resistencia si realizan pequeñas variaciones en la velocidad y acelerar en el sprint final de la carrera. En cambio, la estrategia óptima para una carrera corta es acelerar todo lo que se pueda al principio y disminuir la velocidad en el último trecho.
2. Las matemáticas como herramienta de selección
Reino Unido es el país que más utiliza la ciencia para mejorar el rendimiento deportivo de sus atletas de alto nivel. Sus científicos desarrollaron un modelo matemático para determinar qué atletas tienen mayor potencial de mejora en sus rendimientos. Además pueden "predecir el número de medallas" y apostar por los atletas que más probabilidades de ganar tienen.
3. Estadísticas para preparar los torneos de fútbol
El análisis matemático también se tiene en cuenta en el seno de las selecciones de futbol, ya que los seleccionadores lo utilizan cuando tienen que hacer la lista para una gran prueba deportiva.
El análisis del rendimiento de los equipos y el desarrollo de modelos matemáticos permiten tomar decisiones estratégicas basadas más en la lógica que en el "instinto del entrenador". Es cierto que se trata de algo complejo, pero puede marcar la diferencia entre una victoria y una derrota.
4. Recolección de datos sobre el deportista en tiempo real
Las matemáticas permiten, gracias a la recolección de varios datos, realizar estadísticas precisas sobre los atletas y así ayudarles a progresar. La comprensión y la interpretación de estos elementos concretos pretenden mejorar los entrenamientos y desarrollar un trabajo específico y controlado.
Este método permite cuantificar el rendimiento durante una competencia, basándose en conceptos científicos y tecnologías de alto nivel. A su vez detecta rápidamente los potenciales problemas, para que el equipo técnico pueda resolverlos.
Así, las tecnologías permiten disponer de datos específicos en tiempo real. Los sensores que llevan los deportistas transmiten información sobre su rendimiento, que luego será analizada con programas informáticos.
Existen camisetas, raquetas e incluso cascos inteligentes que cuentan con estos sensores. Según el deporte, se estudian unos aspectos u otros. Por ejemplo, existen cascos especiales en rugby y en fútbol americano que analizan la violencia de los golpes para mostrar los riesgos de lesión en la cabeza.
De esta manera, el entrenador puede contar con estas herramientas innovadoras que constituyen una ventaja tremenda para alcanzar el objetivo. Un entrenador puede constatar en tiempo real el estado de fatiga de sus jugadores durante un partido de fútbol y decidir si hacer un cambio o no. Estos datos pueden resultar decisivos a la hora de readaptar la estrategia de juego rápidamente.
Aun así, pretender controlar todas las variables supone un gran reto para las matemáticas y la estadística, sobre todo teniendo en cuenta que las carreras y los partidos se desempatan en cuestión de segundos. El azar es siempre titular en el deporte.
Herramientas para deportistas amateur
Incentivar las aptitudes matemáticas de los niños es importante, pero no se necesita ser un experto en números para poder aprovechar todos los beneficios de las matemáticas para los deportistas.
Esos mismos sensores que utilizan los deportistas profesionales hoy están disponibles para el público general en relojes inteligentes y zapatillas especiales con chips. Estos sensores miden información de los deportistas amateurs en sus sesiones, como el ritmo cardíaco, la velocidad media, la distancia recorrida o las calorías quemadas.
Con esta información en mano, podrás comparar los datos cada vez que entrenes, para mesurar tus avances y que tu entrenamiento sea más eficaz. Se trata pues de herramientas muy útiles para cuantificar el progreso realizado y ver la práctica deportiva con otros ojos.
Para cerrar, te dejamos una frase motivacional:
El deporte buscará al miedo para dominarlo, a la fatiga para ganar y a la dificultad para vencerla
Pierre de Coubertin
Cada día debería sorprendernos menos que el deporte esté tan relacionado con la álgebra, la geometría, las tablas de multiplicar, la aritmética, los números enteros, las proporciones, etc.
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