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Factor de caída y fuerza de choque: conceptos esenciales en actividades verticales

Factor de caída y fuerza de choque. Dos conceptos de seguridad tan ligados entre sí que en escalada se explican siempre el uno junto al otro. Hablamos sobre la importancia que tiene conocer estos conceptos y cómo saber interpretarlos correctamente hará que te muevas por la vertical con mayor confianza.
Beal / Kyrre Buxrud
Factor de caída y fuerza de choque. Dos conceptos a saber interpretar. Foto: Beal / Kyrre Buxrud

Factor de caída y fuerza de choque son dos conceptos ampliamente extendidos en las actividades realizadas en entornos verticales. Ambos conceptos, aunque diferentes, están estrechamente relacionados entre sí y conviene conocerlos y saber cómo se originan para realizar nuestras actividades de un modo seguro.

Empecemos por la base teórica

Nuestros cuerpos, atraídos por la gravedad de la tierra, están afectados por la energía potencial y, cuando escalamos, compensamos esa energía mediante nuestra fuerza al agarrarnos a la pared. Si esta fuerza falla, la caída se produce y para evitar males mayores tiene que ser detenida por algún elemento de nuestra equipación, habitualmente una cuerda, que nos impida llegar al suelo.

Durante la caída va aumentando la energía cinética de nuestro cuerpo con la distancia recorrida antes de frenar, por lo que una caída más larga, teóricamente, debería de ser más violenta en el momento del frenado que una más corta; no siempre es así, como posteriormente vamos a ver. La dureza de una caída depende no solo de la longitud de nuestra caída, sino de la longitud de nuestro elemento de amarre (cuerda, cabo de anclaje, etc.) y de su capacidad de absorción del impacto de frenado.

Beal
La longitud de la cuerda desde el asegurador es un dato clave. Foto Beal.

Aunque la masa no afecta a la aceleración en la caída (en ausencia de rozamiento caemos a la misma velocidad pesemos 80 kilos o 50) esta sí que afectará al momento del frenado, acumulando más energía un cuerpo pesado que uno ligero. Este es el punto clave de diferenciación entre factor de caída (relación entre las longitudes de la caída y nuestro elemento de amarre) y fuerza de choque (energía que recibimos al frenarse la caída).

Así pues, para saber la peligrosidad teórica de una caída además de la fuerza de la gravedad de la Tierra (o del planeta en el que estemos escalando) lo único que vamos a tener en cuenta serán la longitud de la caída y la capacidad de nuestro material para absorber la energía producida durante esa caída. Si además queremos saber cómo de violenta va a ser esa caída también tendremos que tener en cuenta la masa de quien escala.

El factor de caída

En situaciones dinámicas (caída) hemos visto que la atracción de la gravedad va a aumentar muchísimo la energía que acumula nuestro cuerpo y necesitaremos un elemento que absorba en parte esa energía.

Cuanta mayor cantidad de ese elemento que absorba energía tengamos disponible, lógicamente su capacidad de disipación de la energía de la caída será mayor. Así pues, ante una misma longitud de caída de, pongamos, 4 metros la potencial peligrosidad de una caída será menor cuanta más cuerda dispongamos para frenarla. Esta longitud de cuerda se mide cuando hablamos de escalada en su tramo con capacidad para disipar la energía, desde el aparato asegurador hasta nuestro nudo de encordamiento.

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Una misma caída de 4 metros provoca diferentes factores según la longitud de cuerda. Gráfico Petzl

¿Por qué es importante saber esto?

A veces, sobre todo en principiantes en la escalada, psicológicamente suele dar más confianza una caída próxima al suelo que más cerca de la cadena. El miedo a la altura y otros problemas como no ver u oír a quien te asegura suele llevar a pensar inconscientemente que la opción de caer cerca de nuestra pareja de escalada es mejor que hacerlo más arriba.

La cantidad de factores que intervienen es amplísima (ausencia de roces, aseguramiento dinámico, capacidad de absorción de la cuerda, incluso el movimiento de quien cae rebaja la brusquedad del frenado), pero ahora vamos a demostrar que ante una misma longitud de caída, cuanta más cuerda haya salido del dispositivo de aseguramiento mejor será para nuestros intereses.

Petzl
4'6 metros de caída entre 2'6 metros de cuerda: factor 1'77 de caída. Gráfico Petzl

El factor de caída es el resultado de dividir los metros de caída entre los metros de cuerda disponibles. Por sí solo, el factor de caída no explica demasiado de cómo vamos a sentir la caída pero sí que nos da una idea de cómo vamos a sentir esa caída nosotros y los anclajes de la vía, sobre todo el que nos detiene la caída. Cuanto menor sea el factor de caída y, a igualdad de otros factores a tener en cuenta, más suave será dicha caída.

¿Qué otros agentes hay que tener en cuenta?

El factor de caída es un resultado teórico que, como ya hemos mencionado, solo tiene en cuenta longitud de caída y longitud de cuerda disponible. Sin embargo, en situaciones reales la acumulación de factores suele ser más complicada: el roce de la cuerda con mosquetones y pared o el zigzag al pasar por los seguros alteran el resultado al modificar la capacidad de absorción de impactos de la cuerda.

Además de eso, la posibilidad de que por lejanía quien nos asegura no esté totalmente pendiente de nosotros o la existencia de repisas o salientes de roca son peligros que se hacen más patentes cuanta mayor distancia caemos, pero independientemente de esto la fórmula del factor de caída nos permite saber teóricamente la capacidad de la cuerda para absorber el impacto.

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Atención al roce escalando. Afecta al factor de caída y a la fuerza de choque. Gráfico Petzl

¿Cuál es el factor de caída más alto que podemos recibir?

La lógica nos lleva a pensar que el factor máximo de caída que podemos experimentar será un factor 2, es decir, caer el doble de la longitud de la cuerda. Son situaciones a las que habitualmente nos exponemos en vías de varios largos al salir de una reunión hasta que chapamos el primer seguro. Si tuviéramos la mala suerte de caer antes de chapar, todo lo ascendido lo caeríamos por dos. Así pues, en escalada y alpinismo podemos alcanzar un factor 2 de caída como máximo.

Sin embargo, se puede dar una situación en la que el temible factor 2 de caída se vea superado ampliamente y es en aquellos casos en los que estemos anclados con un cabo a otro elemento de progresión. En barranquismo o espeleología es bastante habitual la existencia de pasamanos que obligan a avanzar anclados a estos. Si el pasamanos fuera oblicuo o incluso vertical, en caso de caída de varios metros, el momento de frenar la caída sobre un cabo corto generaría unos factores de caída peligrosamente por encima del 2.

En el caso de las vías ferratas, donde la progresión se produce de principio a fin mediante cables de aseguramiento, es necesario que dichos cabos utilicen disipadores de energía para evitar las altas fuerzas de choque que se producirían en el frenado.

Edelrid
Disipador de ferratas, indispensable de seguridad en tramos verticales. Foto Edelrid

Por si quieres conocer más sobre estas actividades, te recomendamos leer los artículos sobre material necesario para barranquismo y material necesario para vías ferratas, que seguro que te son muy útiles para comprender la importancia de llevar una buena equipación.

La fuerza de choque

La fuerza de choque es la energía recibida al frenarse nuestra caída. Está relacionada con varios elementos, siendo el factor de caída, el peso de quien cae y la capacidad de absorción de la cuerda y otros elementos de la cordada los más importantes de ellos.

Hay que tener en cuenta también que los datos de laboratorio suelen arrojar unos datos aparentemente más exagerados de lo que luego en la realidad es debido a que la rigidez de la masa metálica utilizada en las pruebas no absorbe nada de energía, en comparación con un cuerpo humano y que, sobre todo, la capacidad de quien nos asegura para mitigar el impacto es de una gran importancia. Sobre cómo hacer correctamente el aseguramiento dinámico en escalada, escribimos este artículo que te invitamos a leer.

Petzl / F. Kretschmann
Aseguramiento dinámico: las fuerzas de choque son muy bajas. Foto Petzl / F. Kretschmann

¿Cuál es la mayor fuerza de choque que podemos recibir?

La mayor fuerza de choque que podemos recibir en actividades de montaña dependerá del elemento que nos esté deteniendo la caída. Se miden habitualmente en caídas de factor 2 y con una masa de 80 kilogramos y, aunque las normativas ponen muchos condicionantes, vamos a sintetizar los principales muy brevemente. Aquí hay unos ejemplos:

  • Escalando con cuerda simple (escalada deportiva) el impacto máximo que podemos recibir es de 12 kN.
  • Escalando con cuerdas dobles (escalada tradicional o alpinismo) el impacto máximo que podemos recibir es de 8 kN en una sola cuerda (medido con 55 kg.).
  • En cabos de anclaje homologados UIAA-109 el impacto máximo que podemos recibir es de 10 kN. Échale un vistazo al artículo sobre la nueva normativa de cabos de anclaje.
  • En vías ferratas el impacto máximo que podemos recibir es de 6 kN.

¿Para qué peso están calculado nuestro material de absorción de impactos?

Hemos comentado que, además del factor de caída, la capacidad de absorción de la cuerda o cabo de anclaje y la masa del objeto (nuestro peso) son los otros elementos que hay que considerar para calcular la fuerza de choque. En las normativas y homologaciones de material se ha protocolizado que la masa con la que se realizan las pruebas es de 80 kilos.

Sin embargo, existen algunas excepciones en material específico donde se necesita que la transmisión de la fuerza de choque sea más baja. En cuerdas dobles la masa para cada cuerda individualmente es de 55 kilogramos o en disipadores para vías ferratas donde, además de la masa estándar de 80 kilos, también se realizan pruebas a 40 y 120 kilogramos, podemos encontrar la diferencia a la norma.

Climbing Technology
Fuerzas de choque máximas según normativa para vías ferratas. Gráfico Climbing Technology

Otros elementos para absorción de impactos

No solo las cuerdas y los cabos de anclaje están pensados para absorber impactos. También existen cintas disipadoras utilizadas a modo de cinta exprés que comienzan a disipar a valores tremendamente bajos de 1 kN para que el impacto sobre el anclaje que nos está deteniendo la caída sea lo más suave posible. Se utilizan sobre todo en escalada en hielo, aunque son también muy útiles en escalada tradicional o en todas aquellas situaciones en las que tenemos que fiarnos de seguros precarios.

También los crash pad o colchonetas para escalada en bloque o búlder, aunque de un modo diferente, tienen sus homologaciones para absorber los impactos de la caída de quien está escalando. Desde 2018, la norma UIAA-161 establece el valor HIC (head injury criterion, criterio de lesión encefálica) como estándar de la prueba; para los crash pad ya se considera como caída crítica si el HIC es mayor a 400. A modo de comparativa, en la industria del automóvil un valor 700 de HIC ya es considerado el máximo aceptable y un valor 1000 está comprobado que provoca lesiones en el 90% de las personas afectadas.

Hasta aquí la explicación de los conceptos teóricos de factor de caída y fuerza de choque. Esperamos que te haya sido de utilidad y te haya servido para que comprendas mejor los datos que ofrecen los productos técnicos de escalada, alpinismo y vías ferratas. Para cualquier duda adicional y conocer los productos, nuestros equipos de asesoramiento técnico te esperan en nuestra web y en nuestras tiendas físicas.

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