Per gentile concessione di Gary Hall Sr., dieci volte record mondiale, atleta Olimpico, allenatore e co-fondatore del Race Club .
Mentre ci sono molte leggi in fisica che hanno una certa influenza sulla velocità di un nuotatore, le più significative sono quelle relative alla Meccanica Newtoniana e dei fluidi. Sir Isaac Newton, un brillante matematico del Regno Unito, ha definito le tre leggi del moto nel 17 ° secolo, tuttavia oggi sono importanti per un nuotatore come lo erano allora.
La fisica tende a diventare complicata e confusa molto velocemente, quindi cercherò di essere più chiaro possibile.
Le Leggi di Newton Applicate al nuoto
Le leggi di Newton applicate ai nuotatori ci dicono che: quando un nuotatore è a riposo (non in movimento) o si muove a velocità costante, le forze applicate su di esso sono bilanciate.
Se il nuotatore sta accelerando o rallentando, non lo sono.
L’obiettivo è far nuotare l’atleta più velocemente possibile.
Quali sono le forze che agiscono su un nuotatore?
Il nostro peso in acqua va da zero (con i polmoni gonfi di aria) a circa 8 libbre ( 3,6 kg – espirazione completa). Le forze gravitazionali dunque, non sono molto significative. Le forze più importanti per un nuotatore sono quelle che ci spingono in avanti nella nostra linea di movimento (propulsione) e quelle che ci rallentano (resistenza frontale).
Poiché ci muoviamo tra aria e acqua durante la nuotata, e poiché c’è un’enorme differenza di densità tra aria e acqua (784 volte), anche le forze di sollevamento che elevano la posizione del nostro corpo sono importanti.
Come una barca, supponendo che non incliniamo i nostri corpi, più siamo in aria piuttosto che in acqua, meno resistenza frontale incontreremo.
Propulsione e resistenza frontale
Quando i nostri corpi sono in una posizione relativamente snella, possiamo andare leggermente più veloci sott’acqua di quanto possiamo sulla superficie, in modo simile a un sottomarino. Essendo sott’acqua, eliminiamo uno dei tre tipi di resistenza frontale, chiamata trascinamento di superficie o onda. Questa rappresenta circa il 20-25% delle forze di resistenza. Per fare ciò è necessaria anche una forte propulsione del calcio.
Durante la nuotata, ci sono alcuni momenti in cui siamo relativamente snelli. In quei momenti, è meglio stare sott’acqua che in superficie. La nuotata a rana è l’esempio più significativo.
Ci sono altre volte, in cui il nostro corpo non è così aerodinamico. In quei momenti nuotiamo meglio in superficie, con il corpo più in aria che in acqua.
L’accelerazione o decelerazione di un nuotatore in un dato momento di una gara è determinata dalla
somma delle forze di propulsione (+) meno le forze di resistenza frontale (-).
Se la propulsione del nuotatore è maggiore delle sue forze di resistenza, allora sta accelerando.
Quando le forze di resistenza sono maggiori della propulsione, sta decelerando.
Se la velocità del nuotatore è costante, allora le forze di resistenza frontale e di propulsione sono uguali.
Al Race Club usiamo una tecnologia per testare i nuotatori chiamata Velocity Meter.
Con esso, possiamo misurare la velocità, l’accelerazione e la decelerazione del nuotatore a ogni 0,02 secondi nel ciclo di nuotata. Queste misurazioni sono sincronizzate con la riproduzione video della nuotata. Conoscere la velocità del nuotatore è importante, ma conoscere l’accelerazione e la decelerazione in un dato momento lo è ancora di più.
Al picco dell’accelerazione, la propulsione è maggiore. La quantità dell’accelerazione di picco è correlata alla quantità di propulsione generata in quel momento. Questo ci aiuta a determinare approssimativamente quanto la propulsione proviene dal calcio o dalla trazione o da entrambi. Al picco di decelerazione, le forze di resistenza sono maggiori. In questo caso la quantità di decelerazione è correlata alla quantità di resistenza frontale che si è verificata in quel momento.
Le forze di sollevamento
Queste aiutano semplicemente a ridurre la resistenza frontale elevandoci più in alto nell’acqua.
Le forze che creiamo non sono solo in basso o all’indietro. I movimenti dei nostri calci e delle nostre trazioni creano la propulsione e possono creare sollevamento allo stesso tempo.
Vostro Gary Hall Sr.
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