Hidrodinámica de la natación

Puede que nunca hayas pensado en la física detrás de la natación, pero este deporte en realidad se basa en principios hidrodinámicos. También conocida como dinámica de fluidos, esta rama de la ciencia se ocupa del estudio de los líquidos en movimiento. Aunque la hidrodinámica tiene aplicaciones en muchos campos, los nadadores se involucran en la hidrodinámica cada vez que ponen un pie en el agua. Los nadadores competitivos, especialmente, trabajan con principios hidrodinámicos básicos para reducir la resistencia, agilizar sus formas y optimizar sus brazadas para obtener el mejor rendimiento posible.

resistencia al agua

Como principio básico, la resistencia al agua juega un papel importante en la comprensión de la hidrodinámica de la natación. Debido a que el agua ofrece 1000 veces más resistencia que moverse a través del aire, la mayor parte de su energía en el agua se pierde cuando actúa contra las fuerzas de resistencia. De manera similar a la fuerza de fricción, probablemente hayas notado cuánto más tienes que trabajar para cubrir la misma distancia en el agua. Si alguna vez ha caminado a lo largo de una piscina, probablemente haya notado la fuerza de resistencia del agua porque el agua es 700 veces más densa que el aire.

flotabilidad

Otro aspecto de la hidrodinámica y la natación es el principio de flotabilidad. Cuando aprende a nadar, normalmente aprende a flotar en el agua como primera lección. La flotabilidad es la fuerza hacia arriba que hace que la presión debajo de usted sea mayor que la presión sobre usted, lo que resulta en la capacidad de flotar sobre el agua en lugar de ser empujada hacia el fondo. Cuanto más cerca esté de la superficie del agua, mayor será su flotabilidad. Los nadadores competitivos establecen una mayor flotabilidad al tratar de mantener los hombros por encima del agua, lo que mejora su capacidad para moverse por el agua con mayor flotabilidad.

Fuerzas de propulsión

Cuando nada, se impulsa a través del agua con las piernas y los brazos debido a la alta densidad del agua. Tus brazos realizan una acción de palanca para impulsarte a través del agua, mientras que tus piernas suelen realizar un movimiento de patada. El poder de avance de su cuerpo a través del agua se ocupa de dos fuerzas principales de la hidrodinámica: la resistencia o fuerza de arrastre y la fuerza de sustentación del agua. Cuando nadas, trabajas con fuerza de sustentación nadando lo más cerca posible de la superficie del agua. Sin embargo, para superar el arrastre o resistencia del agua, debe producir una fuerza de propulsión mayor que la fuerza de resistencia opuesta del agua. Para maximizar el movimiento hacia adelante, debe presionar los dedos y mover las manos en un movimiento de tracción, aprovechando la densidad del agua. Patear con las piernas también reduce la fuerza de arrastre, aunque patear produce menos fuerza que los brazos cuando nadas.

Formulario de racionalización

Debido a que el agua actúa como una fuerza de resistencia en su cuerpo, desea optimizar su forma para reducir la resistencia. Por ejemplo, un cuerpo más grande se mueve más lentamente a través del agua que una persona más pequeña debido a la diferencia de superficie. Debido a que la fuerza de resistencia es proporcional al área de la superficie, disminuye la resistencia si puede hacerse más pequeño en el agua. Los trajes de baño de un nadador de competición no se parecen al traje de baño típico que puede encontrar en una tienda; en cambio, están diseñados para cubrir todo el cuerpo, comprimiendo al nadador tanto como sea posible. Estos trajes aprietan el cuerpo para lograr una forma de torpedo, lo que reduce la resistencia y contribuye a nadar más rápido. Los gorros de natación también reducen la resistencia, por lo que se usan en las competiciones.