Une équipe de recherche dirigée par la Faculté des sciences de la santé et du sport de l'Université de Tsukuba a examiné la littérature sur l'hydrodynamique liée à la natation. Ils ont identifié certains aspects biomécaniques, y compris la relation entre la vitesse et les forces de traînée, qui ne sont pas complètement compris. Ce travail peut aider à orienter les recherches futures qui pourraient améliorer les performances des nageurs de compétition.

Les récents Jeux olympiques de Tokyo ont fourni des exploits impressionnants de vitesse dans la piscine, avec des athlètes d'élite établissant de nombreux nouveaux records olympiques et mondiaux. Ce que les téléspectateurs pourraient ne pas réaliser, cependant, est la complexité de la science qui sous-tend la différence parfois d'une fraction de seconde entre gagner une médaille d'or et rentrer à la maison les mains vides. Biomécanique, l'étude du mouvement du corps, et hydrodynamique, le domaine de la physique traitant des écoulements de fluides, contiennent de nombreuses questions qui restent mal comprises et la natation se situe juste à l'intersection de ces sujets. Pour les nageurs qui participent à des courses, même une petite avancée dans les connaissances peut conduire à un avantage concurrentiel.

Maintenant, une équipe de chercheurs dirigée par l'Université de Tsukuba a rassemblé des recherches sur la biomécanique de la natation en crawl, en se concentrant sur les forces propulsives et résistives à différentes vitesses de nage, pour former une image plus complète des relations entre les variables critiques. "Les nouvelles connaissances en énergétique de la natation et en mécanique des fluides ont amélioré notre compréhension des facteurs qui déterminent les performances de natation, ", dit l'auteur, le professeur Hideki Takagi.

L'une des relations les plus importantes à comprendre est comment les forces de résistance, comme la traînée en se déplaçant dans l'eau, dépend de la vitesse du nageur. Les chercheurs ont examiné des études récentes indiquant que la force résistive augmente proportionnellement au cube de la vitesse. Pour compenser, les nageurs peuvent essayer d'augmenter la fréquence de leurs mouvements. Cependant, cela a des limites. "Nous avons déduit des études expérimentales et de simulation qu'il existe une fréquence maximale au-delà de laquelle les nageurs ne peuvent pas augmenter davantage la vitesse de nage en raison d'un changement de l'angle d'attaque de la main qui réduit sa force de propulsion, " explique le professeur Hideki Takagi. " L'équilibre différent des forces à différentes vitesses de nage signifie également que la technique optimale peut différer entre la nage longue distance et courte distance. "

L'équipe a également identifié des preuves contradictoires sur l'efficacité des coups de pied pour augmenter la vitesse du crawl à grande vitesse. Cela indique une opportunité d'optimiser davantage la technique de natation de compétition si les recherches futures peuvent mieux comprendre les facteurs hydrodynamiques pertinents.

Les chercheurs ont découvert que certains modèles simplifiés de natation tombent souvent en panne lorsqu'ils tentent de modéliser des conditions plus réalistes. Par exemple, les nageurs ne se contentent pas de « pousser » ou de « tirer » l'eau pour augmenter leur vitesse, comme certains manuels l'encadrent. En effet, l'augmentation de la pression négative agissant sur la face dorsale de la main est cruciale pour augmenter la propulsion. Par conséquent, enseigner la bonne technique est important, même pour des phases considérées comme non propulsives.

L'ouvrage est publié dans Biomécanique du sport , intitulé "Comment les nageurs contrôlent-ils leur vitesse de nage en crawl ? Connaissances actuelles et lacunes du point de vue hydrodynamique."