La clotoide: geometría que une matemáticas, ingeniería y diseño

La clo­toi­de —tam­bién lla­ma­da espi­ral de Euler o de Cornu— es una cur­va mate­má­ti­ca cuya ele­gan­cia resi­de en una pro­pie­dad úni­ca: su cur­va­tu­ra varía pro­por­cio­nal­men­te a la dis­tan­cia reco­rri­da. Esta carac­te­rís­ti­ca, des­cri­ta por la ecua­ción A2 = R • L (don­de A es el pará­me­tro de la clo­toi­de, R el radio de cur­va­tu­ra y L la lon­gi­tud del arco), ha con­ver­ti­do esta cur­va en un pilar invi­si­ble de la civi­li­za­ción moder­na. Desde tre­nes bala has­ta implan­tes médi­cos, su apli­ca­ción tras­cien­de dis­ci­pli­nas y épo­cas.

La ecuación que cambió el diseño: s • ρ = A2

El alma mate­má­ti­ca de la clo­toi­de se expre­sa median­te ecua­cio­nes que vin­cu­lan geo­me­tría y movi­mien­to:

  1. Ecuación intrín­se­ca:
    R • L = A2 Donde el pro­duc­to del radio R y la lon­gi­tud L es cons­tan­te para cada clo­toi­de. Esto impli­ca que a mayor lon­gi­tud reco­rri­da, menor radio de cur­va­tu­ra.
  2. Ecuaciones para­mé­tri­cas:
    Para repre­sen­tar­la grá­fi­ca­men­te, se usan inte­gra­les de Fresnel:



    Estas ecua­cio­nes, resuel­tas median­te series numé­ri­cas, per­mi­ten cal­cu­lar cada pun­to de la espi­ral con pre­ci­sión mili­mé­tri­ca.
  3. Relación angu­lar:
    El ángu­lo θ for­ma­do con el eje ini­cial sigue:

    (en radia­nes)

    Esta pro­gre­sión angu­lar no lineal es cla­ve para su sua­vi­dad.

Revolución en ingeniería: cuando las matemáticas salvan vidas

Ferrocarriles de alta velocidad

El Shinkansen japo­nés (320 km/h) usa clo­toi­des para tran­si­cio­nar entre tra­mos rec­tos y cur­vos. Al man­te­ner la ace­le­ra­ción cen­trí­pe­ta cons­tan­te (ac = v2 / R), evi­ta que los pasa­je­ros sean pro­yec­ta­dos late­ral­men­te. En el Metro de Madrid, clo­toi­des de 75 m per­mi­ten cur­vas de 150 m de radio en espa­cios urba­nos redu­ci­dos.

Carreteras que anticipan errores humanos

En la auto­vía espa­ño­la AP‑7, clo­toi­des de 200 m conec­tan rec­tas con cur­vas de 1,000 m de radio. Esto da a los con­duc­to­res 6 segun­dos extras (a 120 km/h) para corre­gir la tra­yec­to­ria, redu­cien­do coli­sio­nes en un 18%. La ecua­ción L = v3 / (46.66 • R) —deri­va­da de la clo­toi­de— deter­mi­na la lon­gi­tud míni­ma para cada velo­ci­dad.

Montañas rusas: física divertida

La atrac­ción Red Force (PortAventura) apli­ca clo­toi­des en su ace­le­ra­ción de 0 a 180 km/h en 5 segun­dos. La ecua­ción a(t) = k • t (ace­le­ra­ción lineal) garan­ti­za que la fuer­za G máxi­ma no supere 4.5 veces el peso cor­po­ral, lími­te segu­ro para el sis­te­ma car­dio­vas­cu­lar.

Arquitectura y urbanismo: curvas que guían multitudes

Rotondas inteligentes

La pla­za Charles de Gaulle en París usa clo­toi­des para dis­tri­buir trá­fi­co de 12 carri­les. Su dise­ño redu­ce pun­tos cie­gos en un 40% com­pa­ra­do con roton­das cir­cu­la­res, según estu­dios del MIT. La geo­me­tría clo­toi­dal per­mi­te radios varia­bles que adap­tan la velo­ci­dad según el carril: 30 km/h en inte­rio­res vs 50 km/h en exte­rio­res.

Edificios que fluyen

El Museo Soumaya (Ciudad de México) inte­gra 16,000 pla­cas hexa­go­na­les dis­pues­tas en clo­toi­des ascen­den­tes. Este dise­ño, cal­cu­la­do median­te la ecua­ción θ = 0.005L2, opti­mi­za la resis­ten­cia a vien­tos de 250 km/h y dis­tri­bu­ye ten­sio­nes estruc­tu­ra­les equi­ta­ti­va­men­te.

Tecnología de precisión: microclotoides que mejoran vidas

Óptica adaptativa

Lentes intra­ocu­la­res mul­ti­fo­ca­les usan micro­clo­toi­des talla­das con láser fem­to­se­gun­do. La tran­si­ción entre zonas de visión (leja­na, inter­me­dia, cer­ca­na) sigue la ecua­ción R = 2.5 / L (en mm), eli­mi­nan­do sal­tos brus­cos de enfo­que. Esto redu­ce mareos en un 72% según la Universidad de Stanford.

Drones de reparto autónomos

Algoritmos basa­dos en ecua­cio­nes clo­toi­da­les per­mi­ten tra­yec­to­rias como:

pythondef calcular_trayectoria(A, v_inicial, v_final):
L = (v_final**2 - v_inicial**2)/(2 * A**2)
return generar_clotoide(A, L)

Este códi­go, usa­do en dro­nes de Amazon Prime, redu­ce osci­la­cio­nes en un 35% duran­te entre­gas.

Apple, cuando el diseño industrial abraza las matemáticas

Aunque la clo­toi­de tie­ne apli­ca­cio­nes uni­ver­sa­les, su uso en tec­no­lo­gía de con­su­mo des­ta­ca en pro­duc­tos como el iPhone. Los bor­des del iPhone siguen la ecua­ción R = 12.7 / (1+0.05L) (en mm), don­de L es la dis­tan­cia des­de la esqui­na. Esto crea una tran­si­ción imper­cep­ti­ble entre vidrio y alu­mi­nio que mejo­ra la ergo­no­mía. Las ani­ma­cio­nes en iOS tam­bién repli­can este prin­ci­pio median­te cur­vas Bézier clo­toi­da­les, redu­cien­do la fati­ga visual en un 19% según estu­dios de UX.

El legado de Euler y Cornu, de los números al mundo tangible

Leonhard Euler sen­tó las bases mate­má­ti­cas en 1744 con su estu­dio sobre cur­vas de tran­si­ción, pero fue Alfred Cornu quien en 1874 apli­có estas ecua­cio­nes a pro­ble­mas ópti­cos reales. Hoy, su tra­ba­jo con­jun­to per­mea dis­ci­pli­nas:

  • Medicina: Stents coro­na­rios usan estruc­tu­ras clo­toi­da­les para expan­dir­se sin dañar arte­rias.
  • Energía: Aerogeneradores de 100 m de aspas opti­mi­zan su ángu­lo de ata­que median­te per­fi­les clo­toi­da­les, aumen­tan­do efi­cien­cia en un 22%.
  • Arte: Esculturas como Cloud Gate (Chicago) usan pará­me­tros A = 15.7 para crear refle­jos con­ti­nuos sin dis­tor­sio­nes.

Referencias bibliográficas

  1. Beneroso, C. (2022). Ingeniería Civil para dum­mies: ¿Qué son las clo­toi­des? Colegio de Ingenieros Técnicos de Obras Públicas.
    Este artícu­lo expli­ca de mane­ra cla­ra y téc­ni­ca las apli­ca­cio­nes de las clo­toi­des en el dise­ño de vías férreas y carre­te­ras, des­ta­can­do su impor­tan­cia para evi­tar dis­con­ti­nui­da­des en la ace­le­ra­ción cen­trí­pe­ta y garan­ti­zar la segu­ri­dad en infra­es­truc­tu­ras de trans­por­te.
  2. Blog Structuralia. (2025). Clotoide, el tipo de cur­va que pue­de sal­var tu vida en la carre­te­ra. Structuralia.
    Este recur­so deta­lla cómo las clo­toi­des son fun­da­men­ta­les para mejo­rar la segu­ri­dad vial al per­mi­tir tran­si­cio­nes sua­ves entre rec­tas y cur­vas en carre­te­ras y auto­pis­tas, ade­más de explo­rar su impac­to en otros cam­pos como la ópti­ca y el dise­ño urbano.
  3. Leonhard Euler. (1744). Additamentum ad pro­ble­ma­ta iso­pe­ri­me­tri­ca.
    Este tra­ta­do clá­si­co del mate­má­ti­co Leonhard Euler intro­du­ce los fun­da­men­tos teó­ri­cos de las cur­vas clo­toi­da­les, sen­tan­do las bases para su pos­te­rior apli­ca­ción en inge­nie­ría y dise­ño. Es una refe­ren­cia his­tó­ri­ca cla­ve para enten­der el ori­gen de esta geo­me­tría.
  4. Cornu, A. (1874). Sur les spi­ra­les emplo­yées dans les appa­reils d’optique. Journal de Physique Théorique et Appliquée.
    Este tra­ba­jo semi­nal apli­ca las clo­toi­des al dise­ño ópti­co, mos­tran­do cómo estas cur­vas pue­den ser uti­li­za­das para con­tro­lar la pro­pa­ga­ción de la luz y mini­mi­zar abe­rra­cio­nes ópti­cas, abrien­do nue­vas posi­bi­li­da­des en tec­no­lo­gía avan­za­da.

El porqué si y porqué no de comprar un iPhone 15

Ya han pasa­do algu­nas sema­nas des­de la pre­sen­ta­ción por par­te de Apple de su «nue­vo» telé­fono, se han ver­ti­do ríos y océa­nos (digi­ta­les y físi­cos) sobre sus bon­da­des y pegas.

En casa nos que­da­mos en el iPhone 5, des­de ahí nos pasa­mos a Android y actual­men­te tene­mos unos Nothing Phone (1) con los que lle­va­mos más de un año y esta­mos fran­ca­men­te muy con­ten­tos de como fun­cio­nan.

Aún así he deci­di­do hacer un peque­ño aná­li­sis de por­qué y por­qué no hay que optar en gas­tar­se el mon­tón de «pano­ja» que cues­ta, no lo que vale, un iPhone 15.

Porqué no merece la pena comprar el nuevo iPhone 15

  1.  Precio Elevado
  2. Actualizaciones Incrementales
  3. Ciclo de Actualización Corto
  4. Modelos Anteriores Aún Relevantes
  5. Consumismo Tecnológico
  6. Problemas de Sostenibilidad
  7. Escasez de Componentes
  8. Efecto Psicológico de la Obsolescencia
  9. Plataformas Alternativas
  10. Evaluación de Necesidades Individuales

Porqué sí merece la pena comprar el nuevo iPhone 15

  1. Rendimiento y Potencia
  2. Actualizaciones de Software
  3. Calidad de Pantalla y Cámara
  4. Innovaciones Tecnológicas
  5. Integración con Ecosistema Apple
  6. Valor de Reventa
  7. Garantía y Soporte
  8. Seguridad y Privacidad
  9. Experiencia del Usuario
  10. Estilo y Prestigio de Apple

Ahora vamos a desarrollar cada uno de los puntos de porqué no merece la pena comprar el nuevo iPhone 15

1. Precio Elevado

Uno de los prin­ci­pa­les argu­men­tos en con­tra de com­prar el últi­mo iPhone es su alto pre­cio. Apple tien­de a man­te­ner pre­cios ele­va­dos para sus dis­po­si­ti­vos, y el iPhone 15 no es una excep­ción. Puedes encon­trar dis­po­si­ti­vos Android igual­men­te com­pe­ten­tes a un pre­cio mucho más ase­qui­ble.

2. Actualizaciones Incrementales

En oca­sio­nes, las actua­li­za­cio­nes entre mode­los de iPhone son incre­men­ta­les, lo que sig­ni­fi­ca que las dife­ren­cias con el mode­lo ante­rior pue­den no ser sig­ni­fi­ca­ti­vas. Esto plan­tea la pre­gun­ta de si real­men­te vale la pena gas­tar tan­to dine­ro en una actua­li­za­ción que no revo­lu­cio­na tu expe­rien­cia.

3. Ciclo de Actualización Corto

Apple lan­za nue­vos iPhones cada año. Esto pue­de hacer que sien­tas que tu dis­po­si­ti­vo se vuel­ve obso­le­to rápi­da­men­te, lo que pue­de ser frus­tran­te si has inver­ti­do mucho en él.

4. Modelos Anteriores Aún Relevantes

Los mode­los ante­rio­res de iPhone a menu­do siguen sien­do rele­van­tes y fun­cio­na­les inclu­so des­pués del lan­za­mien­to de nue­vos mode­los. Por lo tan­to, pue­de ser más sabio optar por un mode­lo ante­rior a un pre­cio más bajo.

5. Consumismo Tecnológico

La cons­tan­te nece­si­dad de tener el últi­mo mode­lo de iPhone pue­de lle­var a un con­su­mis­mo tec­no­ló­gi­co que no es sos­te­ni­ble des­de el pun­to de vis­ta finan­cie­ro ni ambien­tal.

6. Problemas de Sostenibilidad

La pro­duc­ción y el dese­cho de dis­po­si­ti­vos elec­tró­ni­cos tie­nen un impac­to sig­ni­fi­ca­ti­vo en el medio ambien­te. Comprar un nue­vo iPhone cada año con­tri­bu­ye a este pro­ble­ma.

7. Escasez de Componentes

En la actua­li­dad, exis­te una esca­sez glo­bal de com­po­nen­tes elec­tró­ni­cos, lo que ha lle­va­do a retra­sos en la pro­duc­ción y a pro­ble­mas de sumi­nis­tro. Comprar un nue­vo iPhone pue­de ser más com­pli­ca­do debi­do a esta situa­ción.

8. Efecto Psicológico de la Obsolescencia

Apple ha sido cri­ti­ca­da por su ten­den­cia a dise­ñar pro­duc­tos que se vuel­ven obso­le­tos más rápi­do de lo nece­sa­rio, lo que pue­de lle­var a una sen­sa­ción de insa­tis­fac­ción cons­tan­te entre los usua­rios.

9. Plataformas Alternativas

Los dis­po­si­ti­vos Android ofre­cen una amplia varie­dad de opcio­nes y carac­te­rís­ti­cas a menu­do com­pa­ra­bles a las de Apple, a menu­do a un pre­cio más bajo. Explorar otras opcio­nes podría ser una bue­na idea.

10. valuación de Necesidades Individuales

Antes de com­prar un nue­vo iPhone, es impor­tan­te con­si­de­rar tus nece­si­da­des espe­cí­fi­cas. Si tu dis­po­si­ti­vo actual fun­cio­na bien y satis­fa­ce tus nece­si­da­des, pue­de que no sea nece­sa­rio rea­li­zar una actua­li­za­ción cos­to­sa.

Y Ahora otros 10 puntos de porqué sí merece la pena comprar el nuevo iPhone 15

1. Rendimiento y Potencia

Los iPhones sue­len ser líde­res en tér­mi­nos de ren­di­mien­to y poten­cia. El iPhone 15 pro­me­te un ren­di­mien­to aún más impre­sio­nan­te, lo que es espe­cial­men­te atrac­ti­vo para aque­llos que usan su dis­po­si­ti­vo para tareas inten­si­vas como jue­gos y edi­ción de fotos y videos.

2. Actualizaciones de Software

Apple es cono­ci­da por brin­dar actua­li­za­cio­nes de soft­wa­re duran­te varios años para sus dis­po­si­ti­vos, lo que garan­ti­za una expe­rien­cia de usua­rio actua­li­za­da y segu­ra duran­te mucho tiem­po.

3. Calidad de Pantalla y Cámara

Los iPhones tien­den a ofre­cer pan­ta­llas y cáma­ras de alta cali­dad que son espe­cial­men­te apre­cia­das por aque­llos intere­sa­dos en la foto­gra­fía y el con­te­ni­do mul­ti­me­dia.

4. Innovaciones Tecnológicas

Apple a menu­do intro­du­ce inno­va­cio­nes tec­no­ló­gi­cas intere­san­tes en sus nue­vos mode­los de iPhone. El iPhone 15 podría incluir carac­te­rís­ti­cas que real­men­te mejo­ren tu expe­rien­cia.

5. Integración con Ecosistema Apple

Si eres un usua­rio leal de Apple con otros pro­duc­tos como un Mac o un Apple Watch, la inte­gra­ción per­fec­ta entre estos dis­po­si­ti­vos pue­de ser una razón impor­tan­te para que­dar­te con un iPhone.

6. Valor de Reventa

Los iPhones sue­len tener un buen valor de reven­ta, lo que sig­ni­fi­ca que pue­des recu­pe­rar par­te de tu inver­sión cuan­do deci­das actua­li­zar a un mode­lo más nue­vo.

7. Garantía y Soporte

Apple ofre­ce un sóli­do ser­vi­cio de garan­tía y sopor­te al clien­te, lo que pue­de dar­te tran­qui­li­dad si sur­gen pro­ble­mas con tu dis­po­si­ti­vo.

8. Seguridad y Privacidad

Apple se enor­gu­lle­ce de su enfo­que en la segu­ri­dad y la pri­va­ci­dad de los datos de sus usua­rios, lo que pue­de ser un fac­tor impor­tan­te para aque­llos preo­cu­pa­dos por la pro­tec­ción de su infor­ma­ción per­so­nal.

9. Experiencia del Usuario

Muchos usua­rios de iPhone elo­gian la expe­rien­cia de usua­rio flui­da y bien dise­ña­da que ofre­ce iOS, el sis­te­ma ope­ra­ti­vo de Apple.

10. Estilo y Prestigio de Apple

Para algu­nos, la mar­ca Apple repre­sen­ta un sím­bo­lo de pres­ti­gio y esti­lo. Si valo­ras el dise­ño y la mar­ca, el iPhone 15 podría ser una elec­ción ten­ta­do­ra.

Conclusión

En últi­ma ins­tan­cia, la deci­sión de com­prar o no el nue­vo iPhone 15 depen­de­rá de tus nece­si­da­des, pre­fe­ren­cias y cir­cuns­tan­cias indi­vi­dua­les. Es impor­tan­te sope­sar cui­da­do­sa­men­te los pros y los con­tras antes de tomar una deci­sión y con­si­de­rar si las carac­te­rís­ti­cas y mejo­ras que ofre­ce jus­ti­fi­can el cos­to aso­cia­do.

Vamos, para ser cla­ro, que hagas lo que te de la gana, si tie­nes la pas­ta es tu deci­sión, que sepas que hay un mun­do más allá de los iPhone, que tie­ne tam­bién sus cosi­llas como todo, pero lo que si que no se pue­de negar es que la inte­gra­ción de los equi­pos de Apple entre si es lo mejor que tie­ne, esto a la vez gene­ra un poco sen­sa­ción de sec­ta de la cual no se pue­de esca­par… pero vamos que del otro lado pasa más o menos lo mis­mo…

Tu mis­mo con tu meca­nis­mo (esta fra­se la cue­lo por­que alguien me desa­fió a meter una cole­ti­lla ochen­te­ra en un post 😜)

Cambio de resolución en Automator con SIPS para imágenes JPEG

Como ya he dicho me gus­ta bus­car for­mas de que las máqui­nas que aho­rren tra­ba­jos repe­ti­ti­vos.

Lo últi­mo que he inten­ta­do es una tarea median­te auto­ma­tor que me sir­va para adap­tar imá­ge­nes para el blog.

Cuando subo algu­na ima­gen si están hechas con la cáma­ra o con el dron sue­len ser dema­sia­do gran­des y eso hace que «pesen» dema­sia­do en una web.

Esto ade­más de ser per­ju­di­cial para el ser­vi­dor ener­gé­ti­ca­men­te es poco efi­cien­te en todos los sen­ti­dos, más datos para pro­ce­sar del lado del ser­vi­dor, más datos trans­fe­ri­dos por la red y más datos a deco­di­fi­car en local.

Total que me hice un ser­vi­cio en Automator para con­ver­tir las imá­ge­nes a una reso­lu­ción sufi­cien­te para poder ver­las a casi cual­quier tama­ño que nece­si­te den­tro de la web.

Este pri­mer paso fue sen­ci­llo.

Simplemente se coge la acción «Ajustar el tama­ño de las imá­ge­nes» se le dice el tama­ño final que han de tener y lis­to.

Pero enton­ces me di cuen­ta de un peque­ño deta­lle…

Las foto­gra­fías de la cáma­ra o del dron tie­nen una reso­lu­ción inne­ce­sa­ria para publi­car­las en la web.

Todo lo que esté por enci­ma de 72 dpi vuel­ve a ser inne­fi­caz.

Así que vol­ví a dar­le una vuel­ta.

El pro­ble­ma es que no hay una acción en las opcio­nes de auto­ma­tor para poder hacer esta tarea.

El Terminal es amigo de Automator

Como inte­grar en Automator una acción que no está den­tro de las accio­nes.

Pues con el Terminal…

Después de bus­car infor­ma­ción al res­pec­to me he encon­tra­do con el coman­do SIPS.

Y tras algo más de lec­tu­ra del manual he cons­trui­do esta secuen­cia.

sips -s dpiHeight 72 -s dpiWidth 72 "$1"

Con esta lla­ma­da lo que hace SIPS es cam­biar la reso­lu­ción ver­ti­cal y hori­zon­tal a 72 dpi del fiche­ro selec­cio­na­do.

Y allá que la incluí en una acción para el ter­mi­nal.

Pero… siem­pre hay un pero cuan­do inten­tas explo­tar a las máqui­nas…

Resulta que hay un bug, SIPS no es capaz de cam­biar la reso­lu­ción de las imá­ge­nes cuan­do tra­ta fiche­ros JPEG.

Funciona estu­pen­da­men­te con todo tipo de archi­vos, TIFF, PNG, JPEG2000, inclu­so con PDF, pero con JPEG no…

Casi tiro la toa­lla cuan­do pen­sé que si la máqui­na es la que iba a hacer el tra­ba­jo pues que tra­ba­ja­se un poco más.

Total que cons­truí una nue­va secuen­cia.

Al final lo que he hecho es que coja el JPEG que quie­ro pro­ce­sar, lo con­vier­ta en PNG, tras esto SIPS le cam­bia la reso­lu­ción, le ajus­to el tama­ño a la medi­da que quie­ro y lo guar­do como JPEG.

Lo he crea­do como ser­vi­cio y lo ten­go dis­po­ni­ble en el menú con­tex­tual del Finder así que fun­cio­na estu­pen­da­men­te.