La Carga en la mochila


Ya hemos visto los tipos de mochila que hay, y las condiciones que deben de reunir para ayudarnos a caminar sin crear problemas. 







En el consejo sobre la mochila, había alguna consideración sobre la distribución de la carga que no compartían algunos lectores. Se puede leer en algún otro sitio que lo más pesado debe ir cuanto más alto mejor y lo más ligero en la parte baja de la mochila, justo al revés de lo aconsejado en al apartado anterior. Esto podría aplicarse a las mochilas sin cinturón de ajuste a la cintura, ya que en éstas, la carga va colgada de los hombros sin sujeción al cuerpo. Sin embargo por las razones que contamos en el consejo anterior, es mejor que el peso se apoye en el tren inferior del cuerpo, más acostumbrado a soportar esfuerzos que los hombros. Si nos decidimos por este tipo de mochila, podemos hacer un sencillo estudio de estabilidad, en que se basaron las conclusiones para, en su día,  aconsejar la distribución de carga disponiendo lo más pesado abajo y contra la espalda y lo más ligero arriba y separado del cuerpo. Había incluso un par de esquemas.


En el esquema he dibujado un peregrino, aunque más parece un alienígena, eso sí,  con mochila. Vemos en azul oscuro lo más pesado, y en amarillo lo más ligero, pasando por el medio verde. El punto rojo representa el apoyo de la mochila, y lo consideramos fijo. Pensemos en dos supuestos, el primero cuando la mochila se mantiene fija. Los hombros han de hacer una fuerza F (esfuerzo de reacción) para impedir el vuelco hacia atrás. Cuanto más alejado el centro de gravedad (CDG) del punto de apoyo (O), mayor será el "momento", término que relaciona la fuerza aplicada (peso P) y la distancia "d" de este punto de apoyo a la dirección de "P", determina un giro y provoca una reacción "F" a una distancia "h" (ver gráfico, separación entre los apoyos del hombro y la cintura) para contrarrestar el giro, de tal manera que los productos Pxd y Fxh han de ser iguales y de sentido contrario en el equilibrio. Como "h" es constante al igual que lo es el peso "P", a mayor distancia "d", mayor fuerza "F" han de hacer los hombros para impedir que la mochila caiga hacia atrás. Por eso hemos de acercar la carga más pesada a la espalda, para que la distancia del CDG sea lo menor posible a "O".



En el segundo supuesto, imaginemos que la mochila se va girando hacia atrás (hacia delante no se puede ir sin que el alien se rompa los morros), o lo que es lo mismo, veremos la fuerza "F" (esfuerzo de reacción) que han de hacer nuestros hombros para evitarlo. 

Según se gira hacia atrás el mismo ángulo en los tres casos de distribución, el centro de gravedad se desplaza una distancia horizontal "d", al tener fijo el punto "O", el momento ahora es mayor en el "caso 3", ya que la distancia d3 que se desplaza el CDG es mayor que en el "caso 1", y será tanto mayor cuanto más alto esté, al ser superior el radio del giro. Para mantener la mochila quieta y evitar que gire, el hombro ha de hacer una reacción "F" como ya vimos, para contrarrestar el momento producido por "P", así los productos Fxh y Pxd, deben de ser iguales para que no se vaya la mochila hacia atrás. Igual razonamiento que el primer supuesto nos aconseja colocar la carga cuanto más bajo mejor para reducir el radio de giro y con él la distancia "d", para que F sea menor.

En realidad los dos supuestos son uno mismo, los he separado porque creo que es más gráfico, al verse mayor la distancia del desplazamiento del CDG por ser la suma de la separación inicial más la producida por el giro. Así, vemos por separado lo que pasa al subir o bajar la carga  y acercarla o alejarla de la espalda, el efecto real  es la composición de los dos.

Si damos valores ilustrativos, vemos que si el CDG estuviera a 1 cm (distribución de carga 1) de nuestra espalda, la fuerza F de nuestros hombros sería el doble al desplazarlo 1 cm (distribución de carga 2), el triple si lo separamos 3 cm (distribución de carga 3), y así sucesivamente, y eso hablando en kilos es mucho. Lo real es que el CDG esté en reposo como a 10 cm de la espalda, y que la variación del CDG al variar la distribución de la carga no pase de 8 ó 10 cm, en este caso, la "F" de los hombros sería el doble en el peor de los casos. Para un peso "P" de 12 Kg, una altura h=60 cm, y una d=10 cm, la fuerza "F" sería, simplificando, de aproximadamente 2,00 Kg en el caso de distribución aconsejado. En el desaconsejado sería por tanto 4,00 Kg. Evidentemente cuanto menor sea el peso de la mochila, menor será también la reacción "F", pero ya para 9 Kg, mochila ligerita, la F es de 1,5 Kg aplicados cinco o seis horas sobre nuestros hombros. Si esto lo aplicamos a la vez a subir el peso y alejarlo de la espalda, pues se aumentan los esfuerzos.

Si no tuviéramos cincha a la cadera, los hombros, además de soportar la fuerza F, tendrían que llevar también la P, o sea todo el peso completo de la mochila. Pensemos que las cargas dinámicas, o sea las que se desplazan con movimientos de vaivén horizontales o verticales, producen mayores esfuerzos que las estáticas, de modo que no es de extrañar que si afinamos los cálculos considerando las cargas dinámicas, la fuerza a aplicar en el hombro sea considerablemente mayor que el peso estático de la mochila.

Para puristas: en todos los casos se han despreciado los efectos del rozamiento mochila-espalda, se ha eliminado al sujeción que el tirante del hombro tiene en el punto "O" por no producir momentos en el punto de apoyo, pues su linea de acción pasa por él. No se contempla la elasticidad de los materiales ni los efectos dinámicos de las oscilaciones producidas por la marcha ni por elementos colgados de las correas (pueden ser 1 ó 2 Kg a favor o en contra), se supone la mochila indeformable y la carga inmóvil en el interior. Con todo esto, el error medio sería inferior al 2 %, perfectamente válido a título ilustrativo. No se han mayorado esfuerzos. Tampoco vamos a calcular la estructura de un edificio ¿no?. Además al alien, si lleva la carga bien, lo que le importa es llegar al sano al albergue, aunque sea un 2% más cansado...