¿Podrían haber cambiado los calcetines de ciclismo el resultado de la final de los 100 m? Un análisis aerodinámico de la carrera de velocidad olímpica

Si bien es el evento principal de los Juegos Olímpicos, los 100 metros lisos tienen un largo camino por recorrer en términos de equipamiento.

El domingo se disputó la final masculina de los 100 metros en los Juegos Olímpicos de París y se decidió en el descenso de hombros hasta la línea de meta con 0,005 segundos de diferencia entre el primero y el segundo. Inmediatamente después de la carrera, recibí unos 50 mensajes preguntando si la aerodinámica podría haber influido en el resultado de la carrera. Como he estado involucrado en varios proyectos de atletismo a lo largo de los años, ya pensaba que probablemente la respuesta era sí.

La final de 100 metros femeninos se ganó por un buen margen, por lo que se habló menos de la diferencia que podría haber hecho la aerodinámica, incluso si algunos atletas podrían haber elegido mejores equipos.

El aficionado medio al ciclismo, al esquí, al patinaje de velocidad o a la natación sabe que la aerodinámica (o hidrodinámica) es una parte muy importante del rendimiento. Todos podemos mirar imágenes de carreras de principios de los años 2000 y preguntarnos: “¿Cuánto más rápido habrían sido si no hubieran llevado todos esos maillots holgados?”. ¿Por qué, entonces, los corredores siguen llevando camisetas holgadas y no se recogen el pelo?

En primer lugar, cuantifiquemos el impacto que tiene la aerodinámica en los tiempos de carrera. En el ciclismo, se suele mencionar que a 40 km/h, el 80 % de la resistencia a la que se enfrenta un ciclista proviene de la resistencia aerodinámica, pero en el atletismo sabemos que es mucho menor. Schickhofer y Hanson* descubrieron en 2021 que el 8,5 % de la energía de un atleta se destina a superar la resistencia aerodinámica a 36 km/h. Una extrapolación de los resultados muestra que a 43 km/h (velocidad máxima observada en los 100 m masculinos), este porcentaje aumenta al 10 %.

Final olímpica de 100 metros

Si bien las velocidades son menores que en el ciclismo, el uso continuo de ropa holgada es curioso cuando las carreras se deciden por márgenes muy estrechos.

Una investigación realizada en la década de 1980** muestra el efecto que puede tener la aerodinámica en los tiempos de carrera. Los investigadores calcularon que en los 100 m lisos, se obtenía una reducción de 0,01 s en el tiempo de llegada con una reducción del 2 % en la resistencia aerodinámica. La carrera masculina de 100 m en París se decidió por la mitad de esa diferencia, así que ¿podemos decir que un cambio del 1 % en la resistencia aerodinámica podría haber cambiado el resultado? Según la investigación existente, creo que sí.

Justo antes de que comenzaran los Juegos Olímpicos de París, Bert Blocken publicó un estudio*** en el que se analizaban las diferencias en la resistencia aerodinámica entre distintos peinados y opciones de ropa en el salto de longitud femenino. Desde el peor peinado y la mejor opción de ropa, desde pantalones cortos y camisetas holgados a ajustados y desde el pelo suelto y rizado a un gorro de baño o una cabeza calva, los investigadores descubrieron una reducción de la resistencia aerodinámica del 36,6 %. Si aplicamos esto al cálculo del ahorro de tiempo, obtenemos un ahorro potencial de 0,183 s en la carrera de 100 m.

Final olímpica de 100 metros

Sin quitarle mérito a los logros de Lyle, su uso de un traje ajustado y sin mangas sin duda jugó un papel en su medalla de oro.

Sin embargo, la mayoría de los atletas llevaban pantalones cortos ajustados y camisetas de running razonablemente ajustadas, lo que significa que los ahorros disponibles para los atletas en las finales que vimos serán mucho menores. Si analizamos los resultados más de cerca, hubo una diferencia del 18,2 % entre los pantalones cortos holgados y los ajustados, lo que redujo nuestro potencial ahorro de resistencia y tiempo al 18,4 % y 0,092 s según la investigación. La investigación también se realizó en un maniquí femenino y no se capturó el efecto de mover las piernas. Tampoco estamos seguros de si las mismas reducciones de resistencia se aplicarían a los atletas masculinos, pero estos son los mejores y más recientes datos que tenemos, así que tendremos que quedarnos con ellos por ahora.

Un resultado interesante de la investigación de Blocken es que se puede encontrar una reducción de la resistencia del 4,4% al usar un chaleco ajustado en lugar de uno holgado. Según la investigación de los años 80, esto daría un ahorro de tiempo de 0,022 s en los 100 m. La final masculina se ganó por 0,005 s y el segundo puesto fue para el que usó un chaleco holgado. Incluso si el ahorro no se traslada completamente de un maniquí femenino inmóvil a un corredor masculino, hay que preguntarse si eso marcó la diferencia. Las mismas advertencias que se aplican al ciclismo se aplican a todos los deportes en el sentido de que la aerodinámica es muy individual, por lo que sin realizar pruebas en Kishane Thompson, no sabremos si el chaleco holgado fue un factor decisivo en el resultado de esa carrera.

Lo que la investigación no incluyó fue analizar diferentes texturas y ubicaciones de telas. Para mí, aquí es donde hay enormes posibilidades. He visto que, contra las piernas desnudas, las mejores pantorrillas en ciclismo/triatlón pueden reducir la fricción hasta en un 10 %. Luego, al usar un mono completo con mangas largas y pantalones cortos que se extiendan lo más posible, es posible lograr otro 10 % de ahorro. Hemos visto mayores ahorros en otros deportes con el uso de monos y la selección de telas, y los corredores presentan una zona frontal mucho mayor, por lo que esperaría que sea posible un mayor ahorro, pero seré conservador con la estimación y la mantendré en el 10 %. Por supuesto, correr está en una posición diferente que el ciclismo, pero estas son estimaciones conservadoras basadas en pruebas que he visto de primera mano.

No se ha realizado ninguna investigación (que yo haya podido encontrar) sobre la aerodinámica de las zapatillas, a pesar de que el pie se desplaza a casi el doble de la velocidad media de movimiento del atleta (Clark et al.****). Para la carrera de 100 m, esto da una velocidad máxima del pie de más de 80 km/h. Comprender las características de arrastre y sustentación de la zapatilla podría proporcionar un ahorro significativo, ya que el arrastre aumenta al cuadrado de la velocidad y el pie se desplaza muy rápido en la zancada de carrera. No puedo ponerle un número a esto porque nunca lo he probado, pero un buen modelo podría dar una buena idea de lo que es posible en este caso (¿alguien tiene una idea para una tesis de máster?).

Final olímpica de 100 metros

Con todo el campo separado por fracciones de segundo y los tiempos récord estancados, ¿es hora de que el equipamiento de atletismo se ponga a la altura de otros deportes?

No creo que sea descabellado pensar que utilizando prendas ajustadas y desarrollando nuevas soluciones de ropa y calzado con tejidos adecuados a las exigencias aerodinámicas de las carreras se pueda lograr una reducción del 30% de la resistencia aerodinámica. En los 100 m, esto podría suponer un ahorro de tiempo de hasta 0,15 s. Esto no solo marca la diferencia en el resultado de la carrera, sino que podría volver a poner a nuestro alcance los récords mundiales de velocidad. Los mismos métodos se pueden aplicar a todas las carreras con resultados similares. El Ineos 1:59 Challenge demostró que la aerodinámica sigue marcando una diferencia (aunque sea pequeña) a velocidades más bajas.

Hay que recordar que el atletismo aún no ha empezado a tomarse en serio la aerodinámica, a pesar de los intentos de Cathy Freeman y Nike, con el traje Swift en Sydney. Y no es casualidad, ya que marca una diferencia mucho menor que todos los deportes antes mencionados. Pero, como los tiempos se están estancando en comparación con la natación, el ciclismo y el patinaje de velocidad, creo que es hora de que empiecen a hacerlo.