I ricercatori dell'Università di Tsukuba hanno studiato il meccanismo di propulsione visualizzando il flusso d'acqua attorno a un nuotatore durante il nuoto subacqueo con i calci dei delfini in un canale d'acqua tramite la velocimetria dell'immagine delle particelle. I loro risultati hanno rivelato che i nuotatori possono utilizzare il flusso d’acqua e i vortici in modo più efficace man mano che la loro velocità aumenta. La ricerca è pubblicata sul Journal of Biomechanics .
Il movimento del nuoto conferisce momento all'acqua, un fluido, generando così una forza propulsiva. Possiamo quindi comprendere il meccanismo di propulsione esaminando il flusso d'acqua generato dal movimento di un nuotatore. Tuttavia, osservare l'acqua incolore e trasparente ad occhio nudo o con una macchina fotografica è impegnativo.
Per risolvere questo problema, i ricercatori hanno utilizzato la velocimetria dell'immagine delle particelle, una tecnica utilizzata nella dinamica dei fluidi, per visualizzare i modelli del flusso dell'acqua. Hanno studiato come cambia il flusso dell'acqua quando i nuotatori cambiano velocità mentre eseguono la tecnica di nuoto del calcio del delfino. Questa indagine è stata condotta in un canale d'acqua circolante sperimentale (una piscina con acqua corrente).
I risultati hanno rivelato che la velocità del flusso d'acqua aumentava con l'aumentare della velocità di nuoto durante l'azione subacquea degli arti inferiori del delfino, generando un forte vortice durante l'azione dei calci. Questo fenomeno probabilmente contribuisce all'aumento della forza propulsiva. Inoltre, è stato osservato il riciclo del flusso generato durante la fase di calcio verso il basso durante la transizione alla fase di calcio verso l'alto, con l'effetto che diventa più pronunciato all'aumentare della velocità di nuoto.
Questo studio segna la prima osservazione dei cambiamenti del flusso d’acqua durante il nuoto con i calci dei delfini a velocità variabili. Si prevede che lo studio farà avanzare la ricerca sul flusso dell'acqua, un argomento critico nella ricerca sul nuoto. Offre prove scientifiche affinché gli istruttori adottino tecniche di nuoto con le gambe.
Ulteriori informazioni: Yusaku Nakazono et al, Impatto delle variazioni della velocità di nuoto sulla dinamica del flusso di scia nel nuoto ondulatorio subacqueo umano, Journal of Biomechanics (2024). DOI:10.1016/j.jbiomech.2024.112020
Informazioni sul giornale: Giornale di biomeccanica
Fornito dall'Università di Tsukuba
