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Durante gli ultimi Giochi Olimpici Invernali di Milano-Cortina 2026, se avete assistito a una gara di pattinaggio artistico, avrete sicuramente notato che ad ogni salto eseguito dai pattinatori comparivano sullo schermo i valori relativi all’altezza del salto e al tempo di volo. Perché sono così importanti per valutare la corretta esecuzione di un salto?
Alysa Liu impeganta nei Giochi di MI-CO 2026
Sullo schermo in basso a sinistra venivano visualizzati “Height” e “Air Time”. Questi numeri indicano rispettivamente l’altezza del salto e il tempo di volo, due parametri fondamentali per comprendere la biomeccanica dei salti nel pattinaggio artistico.
Tempo di volo e altezza: due variabili decisive per i salti
Nel pattinaggio artistico completare un salto significa riuscire a eseguire un numero elevato di rotazioni in un tempo estremamente breve. Ad esempio:
- triple Axel = 3.5 rotazioni
- quadruple jumps = 4 rotazioni
- quadruple Axel = 4.5 rotazioni
Tutto questo deve avvenire in meno di un secondo di volo. Gli studi cinematici sui pattinatori mostrano che il tempo di volo reale nei salti è circa:
| Livello | Tempo di volo |
|---|---|
| Doppi | ~0.40–0.50 s |
| Tripli | ~0.55–0.65 s |
| Quadrupli | ~0.60–0.70 s |
Gli studi sui pattinatori elite mostrano velocità di rotazione tipiche di circa 5–6 rotazioni/s (1). Questo significa che i pattinatori devono aumentare il tempo di volo per avere più tempo a disposizione per completare le rotazioni richieste.
Relazione tra tipologia di salto e tempo di volo minimo necessario in base alla velocità di rotazione.
| Salto | Rotazioni totali | Tempo minimo (5 rot/s) | Tempo minimo (6 rot/s) |
|---|---|---|---|
| Single jump | 1 | 0.20 s | 0.17 s |
| Double jump | 2 | 0.40 s | 0.33 s |
| Triple jump | 3 | 0.60 s | 0.50 s |
| Triple Axel | 3.5 | 0.70 s | 0.58 s |
| Quadruple jump | 4 | 0.80 s | 0.67 s |
| Quadruple Axel | 4.5 | 0.90 s | 0.75 s |
Il tempo di volo è cinematicamente connesso con l’altezza di salto, per cui, più l’atleta salta in alto più tempo resterà in volo prima di atterrare sotto l’effetto della gravità. Il fattore che più influenza queste variabili è la velocità verticale d’ingresso allo stacco, ossia la massima velocità verticale che il pattinatore raggiunge nel momento in cui si stacca dalla superficie del ghiaccio. Da un punto di vista puramente fisico il salto di un pattinatore si configura come un moto balistico per cui sia il tempo di volo che l’altezza di salto dipendono direttamente dalla velocità verticale allo stacco.
Perchè parliamo di velocità verticale?
Al momento del distacco dal ghiaccio (take-off), il centro di massa del pattinatore lascia la pista con una velocità risultante che può essere scomposta in due componenti: una verticale, che determina quanto in alto l’atleta salta e quindi il tempo di volo disponibile, e una orizzontale, che determina la distanza percorsa durante il salto.
Il rapporto tra queste due componenti dipende dall’angolo di stacco, ovvero l’angolo formato tra la direzione della velocità del pattinatore al momento del take-off e il piano del ghiaccio. (Figura 1)
Figura 1 – il salto del pattinatore
Freccia Rossa: vettore velocità
Il pattinatore si stacca in elevazione con un certo angolo rispetto alla superfice del ghiaccio
Da questa scomposizione derivano quindi due vettori di velocità: uno verticale, determinante per l’altezza del salto e il tempo di volo, e uno orizzontale, che contribuisce alla lunghezza del salto e, insieme ai movimenti rotatori del corpo durante lo stacco, alla generazione del momento angolare necessario per effettuare le rotazioni in volo.
| Velocità verticale al take-off (m/s) | Tempo di volo (s) | Altezza salto (m) |
|---|---|---|
| 1.5 | 0.31 | 0.11 |
| 2.0 | 0.41 | 0.20 |
| 2.5 | 0.51 | 0.32 |
| 3.0 | 0.61 | 0.46 |
| 3.5 | 0.71 | 0.62 |
| 4.0 | 0.82 | 0.82 |
Relazione tra la velocità verticale allo stacco e conseguenti tempo di volo ed altezze di salto raggiungibili
Tempo di volo ed altezza di salto stimate a partire dalla velocità verticale secondo le leggi del moto balistico (vedi formule di seguito)
Di seguito le relazioni matematiche alla base di questa legge: h (altezza di salto); t (tempo di volo)
dove è la velocità verticale iniziale; g è l’accelerazione gravitazionale. Il tempo di volo e altezza sono matematicamente legati tra loro, infatti:
Questa relazione è spesso usata per stimare l’altezza di salto a partire dal tempo di volo.
Ma come fa il pattinatore a generare tutto questo?
Mentre la velocità verticale necessaria per raggiungere una certa altezza è la stessa per tutti i pattinatori, la forza che quest’ultimo deve applicare dipende dalla sua massa oltre che dal tempo di applicazione della forza. Entra in gioco dunque, un’altra grandezza fisica, l’ “Impulso”, ossia il prodotto della forza per il tempo di applicazione della stessa:
Esso determina la variazione di quantità di moto e quindi la velocità al take-off. Dipende direttamente dalle capacità atletiche e coordinative del pattinatore.
E’ interessante notare come la velocità verticale non influenza il numero di rotazioni tra pattinatori dello stesso gruppo: (2) (3) (4)
Pattinatori dello stesso livello non sembrano aumentare la velocità verticale allo stacco per aumentare il numero di rotazioni
La situazione cambia se invece consideriamo la velocità verticale per gli stessi salti tra pattinatori di livello differente. (2) (3) (4)
I pattinatori di livello più alto sono in grado di generare velocità verticali significativamente più alte
Non conta solo l’altezza: Momento angolare e momento di inerzia indispensabili per aumentare la velocità di rotazione
Al momento del salto il pattinatore oltre ad avere una sufficiente velocità verticale ha bisogno di generare un adeguato momento angolare che gli consenta di effettuare un movimento di rotazione intorno all’asse corporeo.
La freccia verticale gialla indica l’asse corporeo del pattinatore intorno a quale egli ruota grazie al momento angolare generato prima del salto e alla riduzione del momento di inerzia durante la rotazione stessa.
Il momento angolare (torque, H) rappresenta il prodotto tra l’intensità della forza e la lunghezza del braccio di leva, ovvero la distanza tra il centro di rotazione (COM) e il punto di applicazione della forza. Il pattinatore deve quindi generare il momento angolare attorno all’asse longitudinale che passa per il COM (baricentro), sia mentre è sul ghiaccio sia durante la fase di stacco.
Il movimento delle braccia e della gamba libera produce una forza orizzontale che agisce sulla lama della gamba di stacco. Questa forza generata dal pattinatore causa un momento esterno che genera il momento angolare (Torque, T) che fa ruotare il pattinatore lungo il suo asse longitudinale.
Il momento di inerzia invece è una grandezza che esprime la tendenza di un corpo ad opporsi al moto rotazionale. Esso dipende dalla massa del corpo e da come questa è distribuita. (Più la massa è lontana dal centro di rotazione maggiore sarà la sua inerzia).
Durante la fase di stacco il pattinatore ha bisogno di generare un elevato momento angolare e per ottenerlo può allargare le braccia per massimizzare il momento di inerzia.
Al contrario durante la fase di volo per mantenere elevata la velocità di rotazione (conservare il momento angolare acquisito precedentemente), deve avvicinare tutte le parti del corpo all’asse di rotazione per ridurre il momento di inerzia.
All’atterraggio dovrà nuovamente aumentare il momento di inerzia per ridurre la velocità angolare portando le braccia e la gamba libera verso l’esterno.
Questa tabella mostra chiaramente come per aumentare il numero di rotazioni i pattinatori debbano aumentare il momento angolare e ridurre il momento di inerzia.
Una volta in volo, il compito del pattinatore è mantenere il movimento rotazionale per completare le rivoluzioni necessarie a eseguire correttamente il salto. In questa fase, le forze che possono influenzare la rotazione del corpo sono la resistenza aerodinamica, generalmente trascurabile, e la forza peso. Quest’ultima è sempre diretta verticalmente verso il basso; pertanto, se l’asse di rotazione del pattinatore è perfettamente verticale (posizione corretta), la forza peso non influisce sul momento angolare.
Asse di rotazione verticale
Al contrario, se l’asse di rotazione è inclinato, la forza peso agisce sul momento angolare, causando una rotazione dell’asse stesso, una riduzione della velocità di rotazione e uno sbilanciamento del salto difficilmente recuperabile.
Asse di rotazione obliquo
Le forze di reazione al suolo durante l’atterraggio
Se la fase di volo rappresenta il momento più spettacolare del salto, dal punto di vista biomeccanico la fase più impegnativa per l’organismo è spesso l’atterraggio. Durante questa fase il pattinatore deve assorbire in una frazione di secondo l’energia accumulata durante il salto. Quando la lama del pattino entra nuovamente in contatto con il ghiaccio, si generano le cosiddette forze di reazione al suolo (Ground Reaction Forces), che agiscono sull’arto inferiore utilizzato per l’atterraggio.
Diversi studi di biomeccanica del pattinaggio hanno mostrato che queste forze possono raggiungere valori molto elevati, spesso compresi tra 5 e 8 volte il peso corporeo dell’atleta. Tali carichi devono essere dissipati in tempi estremamente brevi, generalmente nell’ordine di poche decine di millisecondi. Questo significa che l’apparato muscolo-scheletrico deve essere in grado di gestire rapidamente elevate forze eccentriche, distribuendo il carico tra caviglia, ginocchio e anca.
Cosa ci dice dunque la Biomeccanica applicata al pattinaggio artistico
Negli ultimi 10–15 anni la ricerca scientifica sul pattinaggio artistico si è concentrata molto sui salti, perché rappresentano l’elemento tecnico più determinante nelle competizioni moderne, soprattutto con l’aumento dei salti tripli e quadrupli. Uno dei temi più studiati è come gli atleti generano altezza e momento angolare per completare il maggior numero di rotazioni.
I principali risultati indicano che la riuscita di un salto dipende dal bilanciamento di vari fattori come la velocità angolare media e il tempo di volo. Una potente estensione della muscolatura degli arti inferiori è il fattore primario nella generazione di velocità verticale, indispensabile per ottenere un tempo di volo maggiore. Alcuni salti utilizzano l’estensione asimmetrica di entrambe le gambe, mentre altri salti comportano l’estensione di una sola gamba. La velocità angolare è regolata invece dal momento di inerzia e quindi dalla capacità del pattinatore di posizionare gli arti in maniera funzionale durante lo stacco, la fase di volo e durante l’atterraggio. Gli esercizi di allenamento che enfatizzano le azioni muscolari eccentriche e concentriche e che sono adattabili a movimenti asimmetrici o unilaterali, come i salti e i lanci della palle medica, sono una componente cruciale per i programmi di allenamento fuori dal ghiaccio per i pattinatori di figura. (5)
Per i salti più difficili come l’Axel ed i salti quadrupli inoltre si osservano:
- maggiore estensione dell’arto inferiore allo stacco
- maggiore flessione nella fase preparatoria
- maggiore attivazione muscolare negli arti inferiori (6)
Mentre la gestione di un buon atterraggio richiede da un punto di visto atletico una combinazione di diversi fattori:
- forza eccentrica degli arti inferiori, necessaria per dissipare l’energia dell’impatto;
- stabilità del core, che permette di mantenere il controllo del corpo su un solo arto;
- coordinazione articolare, che consente una progressiva flessione delle articolazioni per ridurre i picchi di carico.
L’entità di queste forze spiega perché i pattinatori eseguano gran parte del loro allenamento off-ice lavorando su esercizi di forza eccentrica, pliometria e controllo dell’atterraggio, con l’obiettivo di migliorare la capacità del sistema neuromuscolare di assorbire e ridistribuire gli impatti.
Per questo motivo la ricerca è orientata allo svillupo di strumenti e metodi che possano misurare lo stress meccanico-muscolare a carico dei pattinatori durante la fadi di landing (atterraggio). (7)
L’importanza della preparazione atletica
In tutti i salti analizzati, il contromovimento è parte integrante della tecnica, pertanto l’utilizzo del ciclo stiramento-accorciamento durante la fase di stacco richiede l’adozione di allenamenti pliometrici specifici. In alcuni salti, anche le braccia svolgono un ruolo rilevante nella fase di di stacco, sebbene siano principalmente coinvolte nella componente rotazionale del salto.
Per questo motivo l’allenamento off-ice dei pattinatori include frequentemente (8):
- esercizi di forza esplosiva
- pliometria
- core training
- allenamento della stiffness degli arti inferiori
- esercizi di controllo rotazionale.
- lavori eccentrici sugli arti inferiori per la gestione degli atterraggi
La preparazione atletica è diventata fondamentale per migliorare il livello tecnico nei programmi artistici. Sempre più, i programmi di condizionamento fisico si concentrano sull’allenamento del “core” e della forza della parte superiore del corpo, al fine di aumentare la stabilità e ridurre il momento d’inerzia durante le rotazioni.
Tabella riepilogativa
| Elemento del salto | Da cosa dipende biomeccanicamente | Implicazioni per la preparazione atletica |
|---|---|---|
| Velocità di stacco (take-off velocity) | Impulso generato dagli arti inferiori (∫F dt), coordinazione tra anca-ginocchio-caviglia | Allenamento della forza esplosiva, squat jump, CMJ, esercizi di potenza |
| Angolo di stacco | Rapporto tra velocità verticale e orizzontale al take-off | Lavoro tecnico sul salto, esercizi di coordinazione e timing neuromuscolare |
| Altezza del salto | Componente verticale della velocità di stacco | Pliometria, forza reattiva, sviluppo della RFD (rate of force development) |
| Tempo di volo | Velocità verticale del centro di massa | Allenamento della potenza elastica e della stiffness dell’arto inferiore |
| Velocità di rotazione | Momento angolare generato nel take-off e riduzione del momento di inerzia in aria | Esercizi di core stability, coordinazione rotazionale, tecnica di raccolta del corpo |
| Momento angolare iniziale | Azione combinata di spalle, anche, braccia e interazione con il ghiaccio | Allenamento tecnico + esercizi di rotazione dinamica e controllo del tronco |
| Momento di inerzia del corpo | Distribuzione della massa rispetto all’asse di rotazione (braccia e gambe raccolte o estese) | Esercizi tecnici di chiusura rapida del corpo, controllo posturale |
| Stabilità dell’atterraggio | Capacità di assorbire le forze di reazione al suolo (5–8 × peso corporeo) | Forza eccentrica, esercizi di landing mechanics, stabilità su arto singolo |
| Controllo dell’equilibrio | Controllo neuromuscolare, stabilità del core e propriocezione | Allenamento di propriocezione, equilibrio e controllo del tronco |
La riuscita dei salti nel pattinaggio artistico dipende dall’interazione di diversi fattori biomeccanici, che coinvolgono sia la produzione di forza durante lo stacco sia il controllo del corpo durante la fase di volo e l’assorbimento delle forze all’atterraggio.
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Riferimenti
(1) King D.L. & Smith S.L. (2004) – Characteristics of triple and quadruple figure skating jumps. Journal of Applied Biomechanics
(2) Deborah L. King, Arnold, A., & Smith, S. (1994) – “A kinematic comparison of single, double and triple axel jumps in figure skating.” – Journal of Applied Biomechanics
(3) Albert, W. J., & Miller, D. I. (1996) – “Takeoff characteristics of figure skating jumps.” -Journal of Applied Biomechanics
(4) Deborah L. King (2002) – “Characteristics of triple and quadruple figure skating jumps.” -Journal of Applied Biomechanics
(5) D. King (2006) – Performing Triple and Quadruple Figure Skating Jumps: Implications for Training – Canadian Journal of Applied Physiology.
(6) A. Koga, X. Bai, Y. Jia, J Liu – Lower limb biomechanical differences between jumps with different number of rotations in youth figure skaters – Front Bioeng Biotechnol. 2025 Sep
(7) Figure 8: Skaters feel eight times their body weight when they land a jump
(8) Sands W.A. et al. (2012) –Physical abilities and training considerations for figure skating. – Journal of Sports Science and Medicine.
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