¿Cómo funcionan los resortes en los trampolines?

Como hemos visto en varias entradas de este blog los resortes son piezas fundamentales para el correcto funcionamiento de aparatos, maquinarias y objetos. En esta ocasión hablaremos de uno en particular se trata de los trampolines.

Antes de explicar cómo funcionan es importante aclarar que explicaremos el funcionamiento de los trampolines que se pueden observar en las piscinas y son utilizados por los nadadores para dar un clavado en la alberca.

Es común también llamar trampolines a las camas elásticas que son una lona elástica que está unida a una estructura metálica mediante muelles y sirve para entretenimiento infantil ya que los niños pueden saltar sobre ella. También es utilizada en algunas competiciones de gimnasia y para ejercitarse. Aunque estas camas elásticas tienen un funcionamiento parecido a los trampolines, en esta ocasión nos concentraremos en los segundos.

Los trampolines son estructuras de salto que cumplen con una función de muelle o resorte. Los trampolines se fijan a una bisagra en un extremo y el otro extremo cuelga sobre la alberca. En medio entre la bisagra y el extremo se apoya un fulcro ajustable. Es decir funciona como una palanca cuya función consiste en transmitir fuerza y desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor del punto de apoyo que es el fulcro.

Los trampolines tienen que ser ligeros y flexibles por lo que se fabrican generalmente de aluminio, antes se hacía de madera pero no resulta útil para el fin que se buscaba.

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Los trampolines funcionan en un régimen lineal que obedece a la Ley de Hooke, la cual establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo, esta ley es aplicable a los materiales elásticos hasta su denominado límite elástico, el cual es la tensión máxima que un material el asoplástico puede soporta sin tener deformaciones permanentes, de lo contrario el material sufriría una deformación permanente y no podría recuperar naturalmente su forma original.

La ley indica que la energía de deformación o también conocida como energía potencial elástica, la cual está asociada al estiramiento o acortamiento de un resorte lineal se da por la integración del trabajo aplicado en cada cambio de su longitud. En caso de que el resorte no sea lineal entonces la rigidez de mismo dependerá de su deformación aplicando una fórmula más general para entender su funcionamiento.

De esta manera cuando el trampolín está cargando a una persona, la combinación de la masa aproximadamente constante de la persona y la rigidez constante del trampolín resultan en una frecuencia resonante que es ajustable por medio de la constante del muelle.

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