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 Hidrodinámica básica aplicada a la natación.

Entrenamiento de la natación

En natación básicamente hay dos vías por las que se mejora el rendimiento de un nadador, una: la mejora de todas las vías metabólicas con el consiguiente aumento de energía producida por el nadador o la segunda, que es en la que nos vamos a centrar aquí: la disminución de las fuerzas que se oponen al avance del nadador. Este articulín esta basado en los apuntes de Javier Aymerich de San Román.

Según Maglischo 1 una fuerza eficiente de propulsión no asegura por si misma unos tiempos excepcionales, por lo que el nadador deberá reducir en lo posible su resistencia al avance, por eso la hidrodinámica tiene una gran importancia para el nadador y el entrenador.

Cuando un cuerpo lleva en el agua una velocidad uniforme por que sobre el actúan unos elementos propulsivos o fuerzas y estos dejan de actuar, ese cuerpo va decelerando hasta detenerse completamente. Lo mismo ocurre si el movimiento se ha producido por un impulso en la pared o por una salida. Este “frenazo” nos dice que existen unas fuerzas que actúan contra el movimiento y a esas fuerzas las vamos a llamar fuerzas de resistencia.

Podemos definir la resistencia en natación como el conjunto de las fuerzas que se oponen al avance del nadador.

Counsilman 2 menciona tres tipos principales de resistencia con los que se va a encontrar el nadador:

resistencia de forma RF.
resistencia de rozamiento RR.
resistencia de oleaje RO.

La resistencia total de un nadador se calcula sumando sus tres resistencias parciales, es decir:

RT = RF + RO + RR

Y podemos calcular su valor físico mediante la fórmula de Newton ( Catalá Alemany 1979 ).

R = ( KSVD ) / 2

R = fuerza de resistencia al avance.
K = coeficiente de forma.
S = sección de superficie.
V = velocidad.
D = densidad del fluido.

resistencia de Forma:

La magnitud de esta resistencia esta en función de la forma que tenga o que adopte el nadador.

Maglischo 3, dice que se trata de ejercer el mínimo obstáculo al flujo de las moléculas de agua que se mueven alrededor del cuerpo. En la figura 1 podemos ver un ejemplo de lo que él llama flujo laminar y flujo turbulento.

Figura 1:Flujo laminar y flujo turbulento



Cuando esas moléculas de agua apenas se modifican por la penetración del cuerpo hablaremos de flujo laminar y cuando son muy modificadas hablaremos de flujo turbulento. Podemos entender esta resistencia como el “frenazo” causado por el choque continuo del cuerpo contra las moléculas de agua. Parece ser que este “frenazo” es causado por la diferencia de presión entre la parte anterior y posterior del cuerpo.

La resistencia de forma es directamente proporcional a la superficie de choque o de contacto frontal directo con el agua. En esa parte frontal se crean zonas de “alta presión”, mientras que en la zona posterior del cuerpo se forman zonas de baja presión produciéndose ahí un efecto de remolino y de succión.

Chollet, D. 4 dice que la mejor o peor penetración va depender no solamente de la superficie frontal, sino de la forma que presente el individuo. Figura 2.

Figura 2:los coeficientes de forma de B son mejor que los de A y para igual sección presentan menos resistencia



Los tres tipos de resistencia anteriormente mencionados, van a depender del coeficiente de forma. Para demostrar la reducción progresiva al avance, es interesante observar al nadador realizando un deslizamiento partiendo de la posición de pie y empujándose en la pared pasando a la posición ventral en la figura 3, el nadador ofrece cada vez menos superficie frontal.

Figura 3



La posición del cuerpo de un nadador que se aparte de la horizontal por llevar las piernas muy hundidas o la cabeza muy levantada figura 4 así como las desviaciones laterales figura 5 producidas generalmente por una mala aplicación de la técnica del recobro en crol y en espalda, influirán de forma muy negativa en el aumento de la resistencia, ya que la sección del cuerpo que se opone al avance es mayor.

Figura 4:



Figura 5:las desviaciones laterales aumentan la resistencía



Resistencia de rozaminento:

Es la que actúa con menor incidencia dentro de la resistencia total al avance del nadador y es debida al rozamiento que producen las superficies del nadador al penetrar en el agua. Aquí entramos en la subjetividad de si depilarse influye en la mejora de las marcas, o de si los bañadores integrales ayudan a mejorar los records. No hay estudios científicos rigurosos que demuestren esto, lo único cierto es que en las máximas competiciones, algunos nadadores de elite van con bañador integral, otros con media pierna, otros con el clásico slip, la mayoría depilados, y algunos como Popov no se ponen gorro, cada uno que saque sus conclusiones.

Resistencia de oleaje y succión:

Este tipo de resistencia se produce por las turbulencias del agua y que se deben principalmente a tres razones:

A – la forma de nadar del individuo.
B – las características del rebosadero de la piscina.
C – El tipo de corcheras.

Un nadador que nada golpeando el agua al realizar la entrada de la mano, va a crear un oleaje a su alrededor que va a ofrecer mayor resistencia al avance que la que se produciría si la lamina de agua está completamente lisa. Lo mismo ocurre con las olas que se forman cuando el nadador produce movimientos ascendentes y descendentes con el cuerpo en los nados de espalda y crol por una mala coordinación.

El nadar en una lámina de agua quieta ha ido adquiriendo mayor importancia con el trascurso de los años. Ahora se construyen las piscinas con rebosaderos desbordantes, tipo playa, de modo que la ola que envía el nadador no rebote y le vuelva, sino que es absorbida por el rebosadero. El diseño de las corcheras de competición hace años que esta enfocado también a absorber las olas generadas por el nadador para que no perjudiquen al nadador de al lado ni tampoco al propio nadador al regresar por su calle.

Otros factores que modifican la resistencia.

Profundidad de la piscina: donde cubre mucho se nada más rápido, se harán mejores tiempos en una piscina de 1’80 que en una de 0’90 metros de profundidad. Cuando un nadador realiza una distancia en una piscina de profundidad irregular observa un cierto frenazo en la zona menos profunda debido a la turbulencia que se produce, con el consiguiente aumento de resistencia al avance.

Profundidad de nado o deslizamiento: Wankow (1972) realizó un estudio sobre la velocidad máxima a la que puede desplazarse un nadador en función de la profundidad donde la realice reflejando los siguientes datos de la tabla (Fuente Raúl Arellano 1986).

Velocidad máxima (m/s) Profundidad (m)
2,98 0,914
3,44 1,219
3,87 1,524
4,23 1,828
5,45 3,048
7,74 6,096

De estos datos se puede deducir que un nadador que en la salida o en el viraje alcanza una profundidad adecuada se puede desplazar a una velocidad de un 50 – 60 % mayor que en la superficie.

Temperatura del agua y viscosidad: la viscosidad del agua es la resistencia interna del líquido, es decir, la unión más o menos intensa de sus moléculas. Esta viscosidad se va a ver afectada por la temperatura siendo a mayor temperatura menor viscoso el líquido lo que va a facilitar la penetración del cuerpo del nadador.

Wankow (1972) obtuvo la siguiente relación:

Temperatura Viscosidad
1,83
10º 1,33
20º 1,03
25º 0,93
30º 0,84


de este cuadro se puede deducir que a mayor temperatura del agua mayor velocidad se puede alcanzar, pero hay que tener en cuenta las respuestas fisiológicas del organismo por lo que la temperatura ideal se considera alrededor de los 25ºC que son los que aplica el reglamento de la FINA.

BIBLIOGRAFÍA.

1 Maglischo, Ernest. (1993) Swimming Even Faster.
2 Counsilman, James E. (1978). The science of swimming.
3 Maglischo, Ernest. (1986) Nadar más rápido. Ed. Hispano Europea.
4 Chollet, Didie. (1990). Approche scientifique de la natation sportive. Ed. Vigot. Paris.
5 Aymerich de San Román, Javier (1999) Apuntes de 5º IVEF de natación.
(ya se que tendrían que estar por orden alfabético, pero...)



 
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