Gli atleti si allenano duramente per cercare di migliorare le loro prestazioni. Spesso però per fare la differenza non basta solo l’attività muscolare. Ci sono infatti sport in cui è la fisica a dominare, come il nuoto. In questa disciplina le braccia rappresentano l’elemento più importante dello sforzo fisico perché è a loro che si deve la maggior parte della spinta propulsiva. Sapere come gestirle è fondamentale per migliorare le proprie prestazioni. Per questo un team olandese di esperti di fluido dinamica, provenienti dall’Eindhoven University of Technology, dalla Delft University of Technology e dal J.M. Burgers Centre for Fluid Dynamics, si è concentrato su una delle caratteristiche meno considerate nell’esecuzione della bracciata: la posizione delle mani. Scoprendo quali sono le condizioni ideali per ottenere spinte ottimali, come hanno raccontato i ricercatori al meeting annuale dell’America Physical Society, nell’Oregon.
Molti atleti cercano di ridurre al minimo l’attrito. Eppure questa forza può tornare utile. Il nuoto è un movimento che risponde al principio di “azione e reazione”: il nuotatore esercita una forza che gli viene restituita dall’acqua sotto forma di spinta. Aumentare il coefficiente di attrito significa quindi rendere più efficace la propulsione. Tenendo conto anche di questo, quale posizione tra la mano a pagaia e quella a rastrello garantisce la migliore performance?
Se si osservano i nuotatori professionisti pare che molti optino per la prima scelta, ma le conclusioni della ricerca dicono altro. Infatti i test in galleria del vento effettuati sul modello 3D di una mano, costruito grazie al software pubblico Make Human, e i cui risultati sono stati combinati con le simulazioni computerizzate di fluido dinamica, dimostrano che la posizione a rastrello migliora l’attrito e riduce la velocità di scivolamento tra la mano e l’acqua. In particolare, studiando diverse condizioni di apertura della mano, dalla posizione chiusa a pagaia corrispondente a 0° attraverso intervalli di 5° fino a 20° di apertura massima, i ricercatori hanno stabilito che l’apertura ottimale è di 10° tra un dito e l’altro. Questo contribuisce a diminuire la potenza dissipata per la propulsione, aumentando quindi l’efficienza della bracciata.
L’incremento ottenuto si aggira intorno al 2-5% del coefficiente di attrito, un aumento abbastanza esiguo. Ma che può essere significativo, specie per i nuotatori professionisti. “Ma se sei un nuotatore di alto livello, questo piccolo effetto può fare la differenza tra vincere una medaglia d’oro o non prenderne neanche una” sottolinea Josje van Houwelingen, nuotatrice lei stessa e dottoranda nel team di ricerca. “
Non si tratta di una vera e propria scoperta. Studi precedenti già sostenevano che questa particolare posizione fosse più efficace, ma la ricerca del team olandese rappresenta la prova più solida a sostegno di questa idea.
Ma la ricerca non si fermerà qui. Gli scienziati ora posizioneranno ill modello 3D della mano in una vasca d’acqua e, grazie a un robot, verranno riprodotti movimenti natatori realistici, sempre combinati con simulazioni numeriche, per poter analizzare ancora l’attrito in condizioni di accelerazione.
Riferimenti: American Physical Society
