- Dice kilonewtons...
Y después de este vídeo,
entenderás mucho mejor
que probablemente el 99% del resto de los escaladores,
lo que realmente significan estos kilonewtons,
y qué fuerzas están involucradas en las caídas en escalada.
Y luego explicaré por qué las caídas más largas
suelen ser mucho más suaves que las caídas pequeñas.
Pero primero, averigüemos qué es la fuerza.
Me gusta jugar con mis seguidores de Instagram,
así que decidí preguntarles qué les viene a la mente
cuando escuchan la palabra fuerza.
La mitad de la gente dijo
que tiene algo que ver con "Star Wars".
Me parece bien.
Y luego, antes que empieces a pensar
que la mitad de mis seguidores de Instagram son muy inteligentes,
Tengo que decir que la mayoría de ellos no votaron en absoluto.
Así que me imagino algo como...
¿Qué es la fuerza?
(música animada) (zumbido electrónico)
Está bien, pero los que querían parecer listos
dijeron que la fuerza es masa por aceleración,
que es la fórmula que Newton, este tipo,
desarrolló.
- [Newton] Oh, sí.
Y es por eso que medimos la fuerza en Newtons.
Lo que para mí es un poco gracioso cuando lo piensas,
imagínense Newton.
(música suave)
Entonces medimos la masa en kilogramos,
y medimos la aceleración en metros por segundo al cuadrado.
Entonces debemos medir la fuerza en Newtons.
(aplausos)
Entonces, para poner esta fórmula en perspectiva,
es como un Newton, este tipo,
está empujando un kilogramo de masa
y eso hace que esa masa se acelere
en un metro por segundo, cada segundo.
Así que aquí tengo un mosquetón.
Si pongo todo mi peso en ello, así,
la pregunta es, ¿cuál es la fuerza
en este momento en este mosquetón?
Así que si observamos la fórmula,
podemos decir que la masa es mi masa
multiplicado por la aceleración.
¿Qué aceleración? Estoy colgando de un árbol.
No hay movimiento, no hay aceleración...
o hay una aceleración?
(música optimista)
Mira, entonces probablemente hayas visto este experimento antes,
Tengo un objeto pesado y un objeto ligero.
Y la pregunta es, si dejo ir
los dos a la vez,
¿Cuál va a tocar el suelo primero?
Intentemos.
Entonces sí, cayeron al mismo tiempo,
porque eso es lo que hace la gravedad,
hace que los objetos caigan exactamente con la misma aceleración
de 9,8 metros por segundo por segundo.
Entonces estoy colgando de este mosquetón,
la gravedad me tira hacia abajo.
Pero para que no me mueva hacia abajo,
debe haber una fuerza opuesta, que me estaría tirando hacia arriba.
Aquí tengo un muelle.
Mientras la gravedad tira de la roca hacia abajo,
el muelle está tirando de la roca hacia arriba.
Entonces, el mosquetón es en realidad como un muelle muy, muy rígido,
que me está tirando hacia arriba.
Las moléculas del mosquetón, cuando estoy colgando de él,
se están separando,
pero les gusta estar juntos, así que se resisten a abrirse.
No puedes ver esta expansión en el mosquetón
en fuerzas bajas, pero sí se puede en las grandes.
Y resulta que este mosquetón
tiene que acelerar mi peso
a los mismos 9,8 metros por segundo al cuadrado,
que resulta ser de unos 600 Newtons.
Sí, 600 de estos necesitan sostener a un tipo flaco como yo.
De acuerdo, sigamos, este mosquetón dice
que puede aguantar hasta 26 kilonewtons.
Kilonewton es básicamente mil Newtons.
Entonces significa que podría aguantar alrededor de 40 "yo"
Me gustaría tener una máquina de clones,
para poder demostrarte esto.
Entonces imagina cuántos videos podrían crear todos estos yo.
(música brillante)
Entonces, si quieres vernos crear más videos como este,
haga clic en el botón unirse, realmente ayuda.
Y te prometo que gastaré cada centavo
que recibo de ustedes en la compra de una máquina de clonación.
Disfrutar.
(Riéndose) Bien, entonces puedes colgar 40 "yo"
en un solo mosquetón, eso es bastante impresionante.
Aunque hay cosas que debes saber.
En primer lugar, estos números
son para equipos nuevos,
el desgaste no entra en esa calificación.
¿Qué tan malo es eso?
Bueno, le pregunté a mi amigo Ryan del canal de YouTube:
HowNOTtoHighline porque tiene un hobby
de romper cosas.
Y según sus pruebas,
la mayoría de los metales tienden a durar bastante bien.
Aunque con cosas blandas, las cosas son totalmente diferentes.
- [Ryan] Cinta Black Diamond con un MBS de 22 kilonewton.
(zumbido de la máquina)
(sonido metálico)
¿Qué? ¿Estaba el MBS en 22 kilonewtons?
- [Hombre] Sí.
- Sí, una cinta de 22 kilonewtons se rompió a los seis.
Y aqui esta otro.
- [Ryan] Woo, ésta está en buenas condiciones.
- [Hombre] Yo no me caería
- [Ryan] No, no me caería.
Sin embargo, ataría a mi perro a esto.
(zumbido de la máquina)
Está bien.
- No ataría a un perro muy grande con eso.
- [Ryan] Bien, ¿qué tan grande es el perro
que podrías haber atado con esto?
Ooh, a Chihuahua.
(El hombre se ríe)
- Sí, así que si eres una de esas personas
que les gusta ahorrar dinero y usar
cintas muy gastadas, buena suerte.
- [Ryan] 24 kilonewtons,
(zumbido de la máquina)
No se estiró mucho.
Adivina, adivina.
- [Hombre] Lo he visto
- [Ryan] Cuatro kilonewtons, ¿qué demonios tío?
4.000 Newtons, ¿cuánto aguanta esa cinta?
Bueno, es fácil.
Simplemente divide 4.000 Newtons por 9,8.
O si quieres más fácil, por 10 y te salen 400 kilogramos.
Eso suena bastante. ¿No? 400 kilogramos?
Bueno, todas estas conversiones de fuerza a kilogramos
que he estado hablando hasta ahora
se basan en el hecho de que el peso cuelga estáticamente.
Una vez que la cosa comienza a caer, todo cambia.
- ¡Va!
(sonido metálico)
- Entonces, lo que acabas de ver es un clip de DMM,
donde arrojaron 80 kilogramos de masa,
y eso rompió una cinta de Dyneema nueva.
Ahora mi objetivo no es asustarte, es todo lo contrario.
Quiero concienciar de que el material de escalada
no es mágico, y si lo usa incorrectamente, podría fallar.
Dato curioso, ¿conoces este chiste que a los escaladores
les gusta contar cuando fallan en sus pegues?
Que hoy es un día de alta gravedad.
Bueno, resulta que eso es cierto,
la gravedad cambia de un mes a otro.
Así que si eres una de esas personas
que les gusta quejarse de que hoy hay mucha humedad,
o mala temperatura, ahora tienes derecho a quejarte
que hoy es un día de mala gravedad, sí!
Está bien, vamos a ver qué pasa
cuando objetos como nosotros, los escaladores, empezamos a caer.
Eso fue una caída de 10 metros.
A ver cuanta fuerza se
generaría hacia el escalador.
La fórmula para eso sería similar.
a lo que teníamos antes, excepto que necesitamos multiplicar
esto por la distancia que caía el escalador,
y dividir por la distancia que el escalador estaba desacelerando.
¿Te has fijado en lo suave
que fue la caída para el escalador?
Así que imagina conducir un automóvil en una carretera,
y presionas suavemente el freno mientras se detiene.
Sin problemas verdad?
Ahora imagina que no conduces tan rápido,
estás en una ciudad, estás conduciendo despacio,
pero frenas de golpe,
eso no sienta muy bien, ¿verdad?
Esto es lo primero que quiero que recuerdes
de este video: el impacto al escalador
siempre será multiplicado por la distancia
que el escalador estaba cayendo, dividido por la distancia
de la fase de desaceleración.
Así que calculemos su distancia de caída
eran unas cuatro cintas exprés,
y su distancia de desaceleración era de
dos cintas exprés y media.
Y obtenemos alrededor de 860 Newtons.
O si la reemplazáramos por un "escalador medio"
de 80 kilogramos, eso sería alrededor de 1,3 kilonewtons,
que no es mucho.
Aunque esta fórmula tiene un pequeño problema,
porque siempre te dará un valor un poco más bajo
de lo que sería en la vida real.
Pero mostrarte cómo calcularlo con mayor precisión
haría que la mayoría de vosotros probablemente
dejara de ver este video.
Pero no necesitamos hacer eso,
porque podemos confiar en datos experimentales de la vida real.
¿Y quién es el mejor para darnos esos datos?
- Hola, soy Ryan Jenks y...
- Y eso es suficiente publicidad para ti.
Lo que hicieron en este video
fue poner un dispositivo que mide la fuerza en el escalador,
y realizaron una serie de caídas.
- (riendo) Zach.
Para la ciencia, woo hoo.
Eso me pone en 1.87.
La mayoría de las caídas, que en mi opinión,
serían un buen ejemplo de aseguramiento,
estaban por debajo de los dos kilonewtons.
Ahora echemos un vistazo a estos dos ejemplos extremos.
El escalador de la izquierda está 5 metros por encima de la chapa
asi que serian 10 metros de caida
más la comba en el sistema.
El asegurador puede tener alrededor de un metro de comba.
Y probablemente haya otro metro más
entre las cintas exprés.
Entonces, en total, estamos ante una caída de 12 metros.
Mientras que el escalador de la derecha tiene la chapa solo a un metro.
Y supongamos que el asegurador tiene mucho miedo,
y va a bloquear fuerte al escalador.
Así que estamos viendo una caída de dos metros.
Entonces, una caída larga de 12 metros, o una pequeña caída de dos metros.
¿Cuál crees que va a ser más suave para el escalador?
Bueno, a ver: sabemos cuánto
caerán los escaladores. Pero ahora tenemos que averiguar
los metros de desaceleración para ambos casos.
Y eso depende principalmente de dos cosas.
Primero está el desplazamiento del asegurador.
En una caída muy grande, el asegurador probablemente volará
unos dos metros; mientras que en una pequeña caída,
supongamos un error muy común para los principiantes,
donde el asegurador simplemente recoge comba
y asegura muy duro.
Y el segundo factor es el estiramiento de la cuerda.
Los fabricantes de cuerdas afirman que si pones 80 kilogramos
masa en una cuerda dinámica estáticamente,
así, sin movimiento, la cuerda se estirará un 10%.
Y en estiramiento dinámico, cuando caes a plomo,
es hasta del 30%.
Bueno, hasta un 30% no es muy útil para nosotros.
Lo que necesitamos saber es cuánto estira esta cuerda
de dos a cuatro kilonewtons de fuerza,
ahí es donde están las caídas de plomo.
Y una vez más, le estaba escribiendo a Ryan.
- Voy a tirar de una cuerda dinámica,
para ver cuánto se estira.
Al principio, pensamos que sería muy fácil:
"Ve al parque, estira la cuerda a diferentes fuerzas,
y mide el alargamiento de la cuerda"
Bueno, a veces lo fácil es difícil.
Cuando estiras la cuerda con cierta fuerza
y la mantienes, esa fuerza sigue ejerciéndose
y la cuerda simplemente se da por vencida.
Si bien esto es muy interesante, no es importante para nosotros.
Lo único que tenía que hacer es tirar de la cuerda
tan rápido como pueda a la fuerza deseada,
y medir el estiramiento.
- [Ryan] Bien, Dios mío, esa es la marca de siete...
6,9 metros... se estira... cuando tiras...
de una cuerda dinámica... a 4 kilonewtons.
Pero luego hay otro factor interesante,
cuando sometes la cuerda a mucha fuerza,
se necesita de tiempo para la cuerda
vuelva a su longitud original.
Esto es lo que se conoce como "descanso de la cuerda",
y fue genial ver esto en acción.
- [Ryan] ¿Ves cómo el Grigri retrocede lentamente?
Súper interesante, seguramente mucho más interesante
para mí de lo que es para ti ahora mismo.
Así que tras de pasar como cuatro horas en el parque
tirando de las cuerdas, los resultados fueron que en las fuerzas
de 2 a 4 kilonewtons,
la cuerda se estiró hasta un 20%.
Genial, así que usemos eso en nuestros cálculos.
En una caída grande, tenemos 27 metros de cuerda en total,
por lo que serían 5,4 metros de estiramiento.
Y en una pequeña caída, tenemos 5 metros de cuerda,
y eso sería 1 metro de estiramiento.
Sin embargo, nuestro asegurador está entrando en pánico y bloquea fuerte,
así que cogerá la mitad de ese tramo,
dejando sólo medio metro de estiramiento para el escalador.
Y ta-da!, la caída larga
será dos veces y media más suave para el escalador
que la pequeña caída.
Me encantan los hechos divertidos,
aquí hay otro.
Imagina que estabas escalando y caiste,
pero la humedad era buena, la temperatura era buena,
incluso la gravedad era buena ese día.
Aún podrías culpar a la luna.
- [Narrador] Es Insignificante, pero en realidad,
pesas alrededor de una millonésima menos de tu peso
cuando la luna está directamente encima de ti.
- Así que si quieres ascender, sube cuando la luna
está directamente encima de usted, de nada.
Recuerdo que estaba proyectando esta vía realmente larga
de 35 metros, y la primera vez logré enlazar
todos los crux y llegar a la reunión,
en el momento en que estaba tirando de la cuerda
para chapar la reunión,
mi asegurador no podía verme muy bien,
así que me dio mucha comba.
Y además de eso, la chapa antes de la reunión
estaba muy lejos, muy lejos.
Entonces, mientras tiraba de la cuerda,
Perdí el equilibrio y me caí.
La pared pasa frente a mí,
y estoy pensando, "¿Por qué sigo cayendo?
Hmm, esto es inusual".
Cuando paré y miré hacia arriba
había cinco o seis cintas exprés por encima de mí,
probablemente unos 15 metros de caída.
Pero la caída fue súper suave, como subirse a un ascensor.
Así que aquí hay otra conclusión de este video,
si el escalador está muy alto,
tiene mucha cuerda para absorber la caída.
Así que mientras no se caiga sobre algo,
la caída será suave, no importa cómo la asegures.
Sin embargo, si el escalador no está tan alto,
no tiene tanta cuerda para absorber la caída,
entonces el aseguramiento dinámico suave es realmente importante.
Pregúntale a cualquier escalador delgado,
cuántas veces se dañó los tobillos
debido a capturas duras.
Bien, cambiemos un poco de tema.
Hablemos de la fricción,
porque cuánta más fricción existe,
más dura será la caída para el escalador.
Y aquí hay un ejemplo muy extremo de eso.
- Como se puede ver aquí, hay mucha "Z".
Así que va a haber mucha fricción cuando me caiga.
Whoo!, para la ciencia.
¡Hazlo!
¡Ay dios mío!
- Así que cuando tienes mucha fricción,
la cuerda cerca del escalador se estira normalmente,
pero la cuerda más cerca del asegurador no se estira tanto.
Como tener una cuerda más corta y un asegurador más pesado
al mismo tiempo.
Y aunque la fuerza al arnés
era de sólo dos kilonewtons y medio,
mucha de la fuerza fue pendular contra la pared.
- Hazlo.
- Y así es como nos rompemos los tobillos.
Por lo tanto, usar cintas largas no solo te ayuda a chapar
y evitar situaciones como ésta,
(música)
Sino que también reduce la fuerza de impacto para el escalador.
Bien, volvamos a la prueba DMM,
rompiendo la cinta.
Los anillos de Dyneema son muy estáticos, no se estiran nada.
Y espero que a estas alturas ya entiendas
que esta parada repentina puede crear fuerzas enormes.
Si no, pídele a alguien que te dé una bofetada.
Esta parada en la cara será básicamente
lo que necesitas entender.
Hagamos la presunción exagerada
y probablemente muy inexacta
de que esta cinta se estiraría unos cinco centímetros.
Entonces, si dejamos caer 80 kilogramos de masa,
la distancia de 120 centímetros,
y la distancia de absorción es de solo cinco centímetros,
estamos viendo 19 kilonewtons.
Si eso no va a romper el cabestrillo,
definitivamente te va a destrozar.
Woo, si todavía estás mirando,
seguramente significa que deberías estar
al menos un poco geek.
Así que aquí tienes una propina.
No hay gravedad.
Sí, los objetos no se atraen entre sí,
sólo hay espacio-tiempo.
- Sientes como si te estuvieran empujando hacia el suelo,
no por una fuerza llamada gravedad,
sino porque el tiempo se mueve más rápido
para tu cabeza que para tus pies.
- Este y todos los demás recursos que utilizo
para crear este video están en la descripción.
Y ahora, por favor, envíale amor a Ryan.
por proporcionarme todos los datos experimentales
que usé en este video.
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Disfrutar.