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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo E7 - Interacción con el Entorno
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4390
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Reacción del suelo y componentes
La interacción terrestre parte de la fuerza ejercida por el deportista sobre el suelo y de la reacción igual y opuesta descrita por la tercera ley de Newton. La GRF se descompone en vertical, anteroposterior y mediolateral. Sus componentes se conectan con soporte/propulsión-desaceleración/control lateral. La componente vertical puede compararse con el peso corporal como observable de carga.
Grupo 2: Grupo 2: Resistencia aerodinámica
La resistencia aerodinámica depende del movimiento relativo deportista-aire y crece con el cuadrado de la velocidad relativa. El coeficiente de arrastre, el área frontal y la densidad del aire determinan su magnitud. Su potencia resistiva crece aún más rápidamente con la velocidad y se vuelve dominante en ciclismo rápido, además de ser relevante en sprint.
Grupo 3: Grupo 3: Flotabilidad y arrastre acuático
En agua, la flotabilidad depende del volumen desplazado, la densidad del agua y la gravedad. El arrastre hidrodinámico depende cuadráticamente de la velocidad relativa al agua, además del área y coeficiente de arrastre. Ambas fuerzas modifican el balance externo del nadador. La resistencia acuática se distingue de la resistencia aerodinámica aunque comparta una forma cuadrática idealizada.
Grupo 4: Grupo 4: Fricción con la superficie
La fricción entre calzado y superficie limita la fuerza tangencial transmisible. El límite de Coulomb depende del coeficiente de fricción y de la fuerza normal. Esa restricción condiciona la propulsión horizontal y la capacidad de cambio de dirección. Un índice de utilización de fricción permite diagnosticar cercanía al límite sin inventar una nueva fuerza.
Grupo 5: Grupo 5: Sustentación y propulsión en natación
La mano y el brazo pueden generar sustentación hidrodinámica durante el movimiento relativo al agua. La sustentación depende de densidad, área, velocidad relativa y coeficiente de sustentación. Su componente orientada en la dirección de avance aporta a la propulsión total junto con otras componentes hidrodinámicas. La orientación se conserva mediante un factor geométrico explícito.
Grupo 6: Grupo 6: Impulso y cambio de cantidad de movimiento
El impulso de la fuerza externa se obtiene integrando la fuerza neta durante el intervalo de interacción. Por el teorema impulso-cantidad de movimiento, ese impulso es igual al cambio de cantidad de movimiento del centro de masa. Para una fuerza media dada, un tiempo de aplicación mayor aumenta el impulso. El cierre reporta conjuntamente fuerzas, restricciones ambientales e impulso final.
ID:1607
Grupo 1: Grupo 1: Reacción del suelo y componentes
Descripción
La interacción terrestre parte de la fuerza ejercida por el deportista sobre el suelo y de la reacción igual y opuesta descrita por la tercera ley de Newton. La GRF se descompone en vertical, anteroposterior y mediolateral. Sus componentes se conectan con soporte/propulsión-desaceleración/control lateral. La componente vertical puede compararse con el peso corporal como observable de carga.
Pregunta clave: ¿Cómo opera reacción del suelo y componentes?
La interacción terrestre parte de la fuerza ejercida por el deportista sobre el suelo y de la reacción igual y opuesta descrita por la tercera ley de Newton. La GRF se descompone en vertical, anteroposterior y mediolateral. Sus componentes se conectan con soporte/propulsión-desaceleración/control lateral. La componente vertical puede compararse con el peso corporal como observable de carga. Esta misma fuerza de reacción del suelo constituye, en cambio, precisamente la respuesta de Newton, según su propia tercera ley, frente a la fuerza que este deportista ejerce sobre ese mismo suelo: su propia componente vertical, su propia componente anteroposterior y su propia componente mediolateral se relacionan, en consecuencia, de manera directa con la propia propulsión, con la propia desaceleración y con el propio control lateral final de este deportista, exactamente esta misma orientación propulsora de esta fuerza de reacción del suelo que ya establece otro modelo de este conjunto sobre un índice de fuerza horizontal. Dentro de un corredor de élite, en cambio, esta misma componente vertical de esta fuerza de reacción del suelo puede llegar, en consecuencia, a superar en varias veces al propio peso corporal completo de ese mismo corredor. Esta interacción de este deportista con su propio entorno incluye, en general, tanto a esta misma fuerza de reacción del suelo que ya establece otro modelo de este conjunto como a la propia resistencia aerodinámica de ese entorno, a la propia flotabilidad y al propio arrastre dentro del agua, y a la propia fricción final entre este deportista y esa misma superficie.
ID:2565
Grupo 2: Grupo 2: Resistencia aerodinámica
Descripción
La resistencia aerodinámica depende del movimiento relativo deportista-aire y crece con el cuadrado de la velocidad relativa. El coeficiente de arrastre, el área frontal y la densidad del aire determinan su magnitud. Su potencia resistiva crece aún más rápidamente con la velocidad y se vuelve dominante en ciclismo rápido, además de ser relevante en sprint.
Pregunta clave: ¿Cómo opera resistencia aerodinámica?
La resistencia aerodinámica depende del movimiento relativo deportista-aire y crece con el cuadrado de la velocidad relativa. El coeficiente de arrastre, el área frontal y la densidad del aire determinan su magnitud. Su potencia resistiva crece aún más rápidamente con la velocidad y se vuelve dominante en ciclismo rápido, además de ser relevante en sprint. La propia resistencia aerodinámica final de este entorno resulta, en cambio, proporcional al cuadrado de la propia velocidad de este deportista, dominando en consecuencia sobre el resto de las resistencias dentro de un ciclismo a una velocidad alta, aunque también resulta relevante, en cambio, dentro de un sprint y dentro de una natación de ese mismo deportista. Esta interacción de este deportista con su propio entorno incluye, en general, tanto a esta misma fuerza de reacción del suelo que ya establece otro modelo de este conjunto como a la propia resistencia aerodinámica de ese entorno, a la propia flotabilidad y al propio arrastre dentro del agua, y a la propia fricción final entre este deportista y esa misma superficie. Por eso este modelo, con esta fuerza de reacción del suelo con la que se abrió, hace que, dentro de una natación de este deportista, la propia sustentación final sobre su propio brazo y sobre su propia mano aporte en consecuencia a una proporción considerable de la propulsión total de ese mismo nadador, complementando en consecuencia a esta misma fricción y a esta misma resistencia aerodinámica con las que ya se abrió este modelo.
ID:2566
Grupo 3: Grupo 3: Flotabilidad y arrastre acuático
Descripción
En agua, la flotabilidad depende del volumen desplazado, la densidad del agua y la gravedad. El arrastre hidrodinámico depende cuadráticamente de la velocidad relativa al agua, además del área y coeficiente de arrastre. Ambas fuerzas modifican el balance externo del nadador. La resistencia acuática se distingue de la resistencia aerodinámica aunque comparta una forma cuadrática idealizada.
Pregunta clave: ¿Cómo opera flotabilidad y arrastre acuático?
En agua, la flotabilidad depende del volumen desplazado, la densidad del agua y la gravedad. El arrastre hidrodinámico depende cuadráticamente de la velocidad relativa al agua, además del área y coeficiente de arrastre. Ambas fuerzas modifican el balance externo del nadador. La resistencia acuática se distingue de la resistencia aerodinámica aunque comparta una forma cuadrática idealizada. Esta interacción de este deportista con su propio entorno incluye, en general, tanto a esta misma fuerza de reacción del suelo que ya establece otro modelo de este conjunto como a la propia resistencia aerodinámica de ese entorno, a la propia flotabilidad y al propio arrastre dentro del agua, y a la propia fricción final entre este deportista y esa misma superficie.
ID:2567
Grupo 4: Grupo 4: Fricción con la superficie
Descripción
La fricción entre calzado y superficie limita la fuerza tangencial transmisible. El límite de Coulomb depende del coeficiente de fricción y de la fuerza normal. Esa restricción condiciona la propulsión horizontal y la capacidad de cambio de dirección. Un índice de utilización de fricción permite diagnosticar cercanía al límite sin inventar una nueva fuerza.
Pregunta clave: ¿Cómo opera fricción con la superficie?
La fricción entre calzado y superficie limita la fuerza tangencial transmisible. El límite de Coulomb depende del coeficiente de fricción y de la fuerza normal. Esa restricción condiciona la propulsión horizontal y la capacidad de cambio de dirección. Un índice de utilización de fricción permite diagnosticar cercanía al límite sin inventar una nueva fuerza. La propia fricción final entre el calzado de este deportista y la superficie sobre la que se apoya determina, en cambio, tanto a su propia capacidad de cambio de dirección como a su propia capacidad de generar una propulsión horizontal sobre esa misma superficie. Esta interacción de este deportista con su propio entorno incluye, en general, tanto a esta misma fuerza de reacción del suelo que ya establece otro modelo de este conjunto como a la propia resistencia aerodinámica de ese entorno, a la propia flotabilidad y al propio arrastre dentro del agua, y a la propia fricción final entre este deportista y esa misma superficie. Por eso este modelo, con esta fuerza de reacción del suelo con la que se abrió, hace que, dentro de una natación de este deportista, la propia sustentación final sobre su propio brazo y sobre su propia mano aporte en consecuencia a una proporción considerable de la propulsión total de ese mismo nadador, complementando en consecuencia a esta misma fricción y a esta misma resistencia aerodinámica con las que ya se abrió este modelo.
ID:2568
Grupo 5: Grupo 5: Sustentación y propulsión en natación
Descripción
La mano y el brazo pueden generar sustentación hidrodinámica durante el movimiento relativo al agua. La sustentación depende de densidad, área, velocidad relativa y coeficiente de sustentación. Su componente orientada en la dirección de avance aporta a la propulsión total junto con otras componentes hidrodinámicas. La orientación se conserva mediante un factor geométrico explícito.
Pregunta clave: ¿Cómo opera sustentación y propulsión en natación?
La mano y el brazo pueden generar sustentación hidrodinámica durante el movimiento relativo al agua. La sustentación depende de densidad, área, velocidad relativa y coeficiente de sustentación. Su componente orientada en la dirección de avance aporta a la propulsión total junto con otras componentes hidrodinámicas. La orientación se conserva mediante un factor geométrico explícito. Por eso este modelo, con esta fuerza de reacción del suelo con la que se abrió, hace que, dentro de una natación de este deportista, la propia sustentación final sobre su propio brazo y sobre su propia mano aporte en consecuencia a una proporción considerable de la propulsión total de ese mismo nadador, complementando en consecuencia a esta misma fricción y a esta misma resistencia aerodinámica con las que ya se abrió este modelo. Esta misma fuerza de reacción del suelo constituye, en cambio, precisamente la respuesta de Newton, según su propia tercera ley, frente a la fuerza que este deportista ejerce sobre ese mismo suelo: su propia componente vertical, su propia componente anteroposterior y su propia componente mediolateral se relacionan, en consecuencia, de manera directa con la propia propulsión, con la propia desaceleración y con el propio control lateral final de este deportista, exactamente esta misma orientación propulsora de esta fuerza de reacción del suelo que ya establece otro modelo de este conjunto sobre un índice de fuerza horizontal.
ID:2569
Grupo 6: Grupo 6: Impulso y cambio de cantidad de movimiento
Descripción
El impulso de la fuerza externa se obtiene integrando la fuerza neta durante el intervalo de interacción. Por el teorema impulso-cantidad de movimiento, ese impulso es igual al cambio de cantidad de movimiento del centro de masa. Para una fuerza media dada, un tiempo de aplicación mayor aumenta el impulso. El cierre reporta conjuntamente fuerzas, restricciones ambientales e impulso final.
Pregunta clave: ¿Cómo opera impulso y cambio de cantidad de movimiento?
El impulso de la fuerza externa se obtiene integrando la fuerza neta durante el intervalo de interacción. Por el teorema impulso-cantidad de movimiento, ese impulso es igual al cambio de cantidad de movimiento del centro de masa. Para una fuerza media dada, un tiempo de aplicación mayor aumenta el impulso. El cierre reporta conjuntamente fuerzas, restricciones ambientales e impulso final. Que esta fuerza de reacción del suelo actúe durante un intervalo de tiempo todavía más largo sobre este deportista hace que, en consecuencia, este mismo impulso final sobre ese deportista, en consecuencia, resulte todavía mayor, y con él este mismo cambio final en la cantidad de movimiento de ese centro de masa con el que se cierra este modelo. El propio impulso final de este deportista, la integral de esta fuerza de reacción del suelo a lo largo del tiempo, resulta en consecuencia exactamente igual al propio cambio final en la cantidad de movimiento de su centro de masa, exactamente este mismo centro de masa que ya establece otro modelo de este conjunto. Esta interacción de este deportista con su propio entorno incluye, en general, tanto a esta misma fuerza de reacción del suelo que ya establece otro modelo de este conjunto como a la propia resistencia aerodinámica de ese entorno, a la propia flotabilidad y al propio arrastre dentro del agua, y a la propia fricción final entre este deportista y esa misma superficie.
ID:2570