Energia Cinetica
En las artes marciales, la capacidad de dañar a un oponente está directamente relacionada con la energía cinética que puede ser impartida por el luchador. Esta energía cinética (Ec), en términos de física Newtoniana, puede ser expresada como:
Ec = 0.5 x m x v2
donde m es la masa y v es la velocidad al momento del impacto.
La velocidad se define como la variación del desplazamiento (x) de la masa m , generalmente desde un estado de inercia, hasta lograr el impacto, en el tiempo (t):
La velocidad se define como la variación del desplazamiento (x) de la masa m , generalmente desde un estado de inercia, hasta lograr el impacto, en el tiempo (t):
v = dx/dt
Esta sencilla ecuación, nos indica que la energía cinética es directamente proporcional a la masa que compromete el oponente al momento del impacto, y al cuadrado de la velocidad final o de impacto. Del siguiente gráfico es posible observar cómo un aumento de masa del 100% sólo incrementa la energía cinética en 100%, mientras, que a la misma masa inicial, un aumento de la velocidad del 100% incrementa la energía cinética en 300%; o dicho de otra forma un incremento del 100% de tu masa comprometida en un impacto es equivalente a un incremento del 42% de tu velocidad al momento del impacto.
De esto se deduce, que mientras más rápido sea un golpe de puño o de pies, mayor será la energía cinética y mayor el daño impartido a un adversario, y que la velocidad es el factor más determinante en la capacidad ofensiva y defensiva de un luchador.
Fuerza
La Fuerza (F) se define como la variación de la energía cinética (Ec) respecto del desplazamiento (x) de la masa m. Despreciando la variación del ángulo de impacto, y simplificando términos y pasos, encontramos que:F = dEc/dx = (m x v)/t = m x a
donde a es la aceleración, definida como la variación del la velocidad(v) en el tiempo (t):
a = dv/dt
Asumiendo un movimiento rectlíneo, despreciando la velocidad inicial y la acción de la gravedad, y simplificando términos y pasos, obtenemos que:a = 0.5 x v2/x
donde v es la velocidad al momento del impacto. Combinando ambas expresiones tenemos que:
F = 0.5 x m x v2/x
una expresión muy similar a la de energía cinética. Al igual que en el caso de la energía cinética (ver gráfico siguiente) un incremento del 100% de tu masa comprometida en un impacto es equivalente a un incremento del 42% de tu velocidad al momento del impacto, en términos de la fuerza aplicada.
Aunque ambas expresiones (Fuera y Energía Cinética) parecen similares, su diferencia es radical. La forma más sencilla de comprender el concepto es dejándo caer un plato de cerámica de 100 g de masa a 5 cm y a 4 m de altura, en caída libre. En el primer caso el plato no se rompe, pero en el segundo si. En ambos casos, la aceleracion es la gravitacional (~9.8 m s-2) y es constante, siendo la fuerza la misma y equivalente a 0.98 Newton (0.1 kg x 9.8 m s-2). No obstante, la velocidad al momento del impacto es de 0.98 m/s en el primer caso, mientras que en el segundo aumenta a 78.4 m/s. En consecuencia, aunque la fuerza es la misma en ambas situaciones, la energía cinética resulta en 0.048 Joules para una caída desde 5 cm de altura, pero aumenta a 307.3 Joules para una caída desde 4 m.
Potencia
La Potencia (P) se define como la tasa de trabajo por unidad de tiempo. Puesto que en este caso el trabajo y energía cinética restulan análogos, la variación de Ec respecto del tiempo (t) resulta en:
Asumiendo un movimiento rectlíneo, despreciando la velocidad inicial y la acción de la gravedad, y simplificando términos y pasos, obtenemos que:
P = dEc/dt = m x a x v = F x v
Asumiendo un movimiento rectlíneo, despreciando la velocidad inicial y la acción de la gravedad, y simplificando términos y pasos, obtenemos que:
P = 0.5 x m x v3/x
Del siguiente gráfico es posible observar cómo un aumento de masa del 100% sólo incrementa la potencia en 100%, mientras, que a la misma masa inicial, un aumento de la velocidad del 100% incrementa la potencia en 700%; o dicho de otra forma un incremento del 100% de tu masa comprometida en un impacto es equivalente a un incremento del 25% de tu velocidad al momento del impacto, en términos de potencia.
En palabras simples, podria decirse que la potencia describe la "eficiencia" de un combatiente en términos de reacción y capacidad para dañar.
