Panca Piana: Perché il Bilanciere Libero Batte il Multipower (Smith Machine)

Introduzione

Quando si parla di allenamento con i pesi, la panca piana è uno degli esercizi fondamentali per lo sviluppo della forza e della massa muscolare del petto. Tuttavia, non tutti sanno che dietro il semplice gesto di sollevare un bilanciere si nascondono complessi principi di fisica e trigonometria che possono fare la differenza tra un allenamento efficace e uno potenzialmente dannoso. In questo articolo, esploreremo in dettaglio come le forze in gioco e la traiettoria del bilanciere influenzano il movimento durante la panca piana e perché l'uso del bilanciere libero è generalmente preferibile rispetto al Multipower (Smith Machine) anche dal punto di vista del Leg Drive. Attraverso esempi pratici e calcoli specifici, dimostreremo come la scelta dell'attrezzatura possa impattare non solo sui risultati ma anche sulla sicurezza del tuo allenamento.

Panca Piana libera

Quando esegui la panca piana con un bilanciere libero, il movimento del bilanciere è tridimensionale e dipende dalla coordinazione muscolare. La traiettoria naturale del bilanciere non è perfettamente verticale, ma segue una curva leggermente ad arco.

1. Traiettoria del Bilanciere:

• Fase di discesa: Il bilanciere inizia sopra il petto, ma durante la discesa tende a muoversi leggermente verso il basso del torace (solitamente intorno alla parte inferiore del petto o sulla linea dei capezzoli).
• Fase di spinta: Quando spingi il bilanciere verso l’alto, la traiettoria naturale lo porta a risalire leggermente verso il viso.

Questa traiettoria ad arco è dovuta alla combinazione di forze verticali e orizzontali generate dai muscoli pettorali, deltoidi e tricipiti.

2. Leggi della fisica coinvolte:

• Forza: Il peso del bilanciere esercita una forza verso il basso, e i muscoli devono generare una forza uguale e opposta per sollevarlo. La forza risultante ha una componente verticale (che solleva il peso) e una componente orizzontale (che stabilizza il bilanciere).
• Momento torcente: Dato che il punto di applicazione della forza muscolare non è perfettamente allineato con il centro di massa del bilanciere, si genera un momento torcente che provoca la traiettoria ad arco.
• Equilibrio dinamico: Per mantenere l’equilibrio, i muscoli stabilizzatori (spalle, schiena e core) lavorano per mantenere il bilanciere stabile lungo questa traiettoria curva.

Immaginiamo che tu stia eseguendo una panca piana con un bilanciere che pesa 100 kg. La forza esercitata dal bilanciere è data dalla formula:

F=m⋅g

Dove:

• m è la massa (100 kg)
• g è l'accelerazione di gravità (9.81 m/s^2)

Pertanto:

F=100kg⋅9.81m/s2=981N

Questa è la forza totale che agisce verticalmente verso il basso. Quando esegui la panca, la traiettoria del bilanciere è leggermente curvilinea, quindi dobbiamo considerare sia la componente verticale che orizzontale delle forze.

Analisi della Traiettoria Curvilinea

La traiettoria che il bilanciere segue non è una linea retta perfettamente verticale, ma una curva che va da sopra il petto (punto A) a un punto leggermente più basso sul petto (punto B) quando scende, e poi risale in una direzione leggermente verso il viso (punto C).

Esempio con Misure (posso essere diverse in base alla morfologia del soggetto)

• Punto A (iniziale): sopra il petto a una distanza di 30 cm dal punto B (verso la testa).
• Punto B (inferiore): punto sul petto dove il bilanciere arriva durante la discesa, 10 cm sotto il punto A (direzione verticale).
• Punto C (finale): posizione finale sopra il petto, a 25 cm dal punto B (verso la testa).

Calcolo degli Angoli e delle Forze

Utilizziamo la trigonometria per determinare l'angolo θ di inclinazione del movimento rispetto all'asse verticale durante la discesa e risalita.

Consideriamo la discesa dal punto A al punto B. L'angolo θ1​ può essere calcolato utilizzando la tangente:

tan(θ1​)=spostamento verticale/spostamento orizzontale​=30cm/10cm​=3

quindi:

θ1​=tan^−1(3)≈71.6 gradi

Questo angolo rappresenta quanto il movimento del bilanciere devia dall’asse verticale durante la discesa!

Durante la risalita, dal punto B al punto C:

tan(θ2​)=spostamento verticale/spostamento orizzontale​=25cm/10cm​=2.5

quindi:

Quindi:

θ2=tan⁡^−1(2.5)≈68.2 gradi

Questi angoli influenzano il momento torcente, poiché la forza orizzontale dovuta alla componente angolare aumenta lo stress sulle spalle!!!

Momento Torcente

Il momento torcente τ attorno all'articolazione della spalla è dato da:

τ=F⋅d⋅sin(θ)

Dove d è la distanza orizzontale tra il punto di applicazione della forza (le mani) e l'articolazione della spalla.

Se consideriamo una distanza di 40 cm tra il bilanciere e la spalla (in reatà sarebbe 40,5 in quanto il bilanciere regolamentare è di 81cm):

Discesa (angolo θ1=71.6 gradi):

τ1​=981N⋅0.4m⋅sin(71.6)≈369N⋅m

Risalita (angolo θ2=68.2 gradi):

τ2​=981N⋅0.4m⋅sin(68.2∘)≈366N⋅m

IMPORTANTE: Questi momenti torcenti sono ciò che i muscoli devono contrastare per stabilizzare il bilanciere!

Panca Piana al Multipower (Smith Machine)

Il Multipower vincola il bilanciere a un movimento verticale perfetto, eliminando la componente orizzontale del movimento naturale.

1. Traiettoria Rigidamente Verticale:

• Fase di discesa e spinta: Il bilanciere si muove esclusivamente su una linea retta verticale, costringendo le articolazioni e i muscoli a seguire questa traiettoria innaturale pertanto si avrà:

                                                  τ=F⋅d⋅sin(0)=0

         Non c'è momento torcente significativo in questa configurazione,                poiché il bilanciere non si muove lungo un asse orizzontale. Questo             riduce l'attivazione dei muscoli stabilizzatori (come i muscoli scapolari           e il core).

2. Alterazione della Meccanica di movimento

• Stress articolare: L’assenza di movimento orizzontale obbliga le spalle e i gomiti a muoversi in un piano che potrebbe non essere biomeccanicamente favorevole, aumentando il rischio di infortuni. Questo è dovuto all'alterazione dell'angolo di spinta ottimale che viene determinato dalla biomeccanica individuale.
• Distribuzione delle forze: Poiché la Smith Machine non permette la traiettoria ad arco, la distribuzione delle forze sui muscoli è alterata, portando spesso a un lavoro meno efficace e a un potenziale sovraccarico su specifici gruppi muscolari (come i deltoidi anteriori).
• Momento torcente assente: Il bilanciere non può spostarsi avanti o indietro, quindi i muscoli stabilizzatori non sono coinvolti come con un bilanciere libero, riducendo l'efficacia dell'esercizio in termini di attivazione muscolare complessiva.

Il Ruolo del Leg Drive nella Panca Piana

Il leg drive è essenziale per stabilizzare il corpo e massimizzare la forza durante la panca piana. Quando esegui il movimento, la spinta dei piedi contro il pavimento trasferisce energia attraverso il corpo, contribuendo a mantenere una postura stabile e a generare maggiore forza esplosiva. Questa energia viene trasmessa attraverso le gambe, passando per il core, e si manifesta come una forza aggiuntiva che spinge il bilanciere verso l'alto.

Analisi Biomeccanica del Leg Drive:

Quando i piedi spingono contro il pavimento, si crea una forza contraria al peso del bilanciere, riducendo il carico sulla parte superiore del corpo e migliorando la stabilità del movimento. Dal punto di vista della fisica:

                                     Flegdrive​≈Fgamba​⋅cos(θt)

Dove Fgamba è la forza esercitata dalle gambe e θt è l'angolo tra la direzione della forza e il pavimento.

Questa forza supplementare non solo riduce il momento torcente sulle spalle, ma aiuta anche a mantenere una traiettoria più stabile e naturale del bilanciere. Nel contesto del Multipower, però, il leg drive è meno efficace, poiché la traiettoria vincolata limita la capacità di trasmettere questa energia in modo ottimale, rendendo il movimento più forzato e meno naturale.

Conclusione

La panca piana con bilanciere libero richiede una complessa interazione tra forze verticali e orizzontali, portando a una traiettoria ad arco che ottimizza l’attivazione muscolare e la distribuzione delle forze. La Smith Machine, invece, forza una traiettoria rettilinea che elimina il momento torcente orizzontale, riducendo l'attivazione muscolare stabilizzatrice e potenzialmente aumentando lo stress articolare. Incorporare inoltre un leg drive efficace non solo ottimizza la prestazione dell'esercizio, ma protegge anche le articolazioni e migliora la stabilità complessiva del corpo Questo rende il bilanciere libero generalmente preferibile per un movimento più naturale ed efficace.

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Autore dell’articolo

Il Dr. Francesco Paolo Iavarone è un esperto in nutrizione, personal training, osteopatia, posturologia, chinesiologia, fitoterapia ed emotusologia. Con una vasta esperienza nel campo del fitness e della nutrizione sportiva, il Dr. Iavarone offre programmi di allenamento personalizzati e basati su evidenze scientifiche, progettati per migliorare la forza, la composizione corporea e il benessere generale dei suoi pazienti. Il suo approccio olistico e scientifico garantisce che ogni cliente riceva il supporto necessario per raggiungere i propri obiettivi di fitness in modo sicuro ed efficace.  Clicca qui per consultare il CV esteso.