Een onderzoeksteam onder leiding van de Faculteit Gezondheids- en Sportwetenschappen van de Universiteit van Tsukuba heeft de hydrodynamische literatuur met betrekking tot zwemmen beoordeeld. Ze identificeerden bepaalde biomechanische aspecten, inclusief de relatie tussen snelheid en weerstandskrachten, die niet helemaal begrepen worden. Dit werk kan helpen bij het sturen van toekomstig onderzoek dat de prestaties van wedstrijdzwemmers zou kunnen verbeteren.

De recente Olympische Spelen in Tokio zorgden voor indrukwekkende snelheidsprestaties in het zwembad, met topsporters die veel nieuwe Olympische en wereldrecords vestigden. Wat kijkers misschien niet beseffen, echter, is de complexiteit van de wetenschap die ten grondslag ligt aan het verschil van soms een fractie van een seconde tussen het winnen van een gouden medaille en met lege handen naar huis gaan. biomechanica, de studie van de beweging van het lichaam, en hydrodynamica, het gebied van de natuurkunde dat zich bezighoudt met vloeistofstromen, bevatten veel vragen die slecht begrepen blijven - en zwemmen past precies op het snijvlak van deze onderwerpen. Voor zwemmers die deelnemen aan wedstrijden, zelfs een kleine vooruitgang in kennis kan leiden tot een concurrentievoordeel.

Nutsvoorzieningen, een team van onderzoekers onder leiding van de Universiteit van Tsukuba heeft onderzoek gedaan naar de biomechanica van borstcrawlzwemmen, gericht op voortstuwings- en weerstandskrachten bij verschillende zwemsnelheden, om een ​​completer beeld te krijgen van de relaties tussen de kritische variabelen. "Nieuwe kennis van zwemdynamica en vloeistofmechanica heeft ons begrip verbeterd van factoren die zwemprestaties bepalen, " zegt auteur professor Hideki Takagi.

Een van de belangrijkste relaties om te begrijpen is hoe weerstandskrachten, zoals slepen bij het bewegen door het water, afhankelijk van de snelheid van de zwemmer. De onderzoekers keken naar recente studies die aangaven dat de weerstandskracht toeneemt in verhouding tot de derde macht van de snelheid. Compenseren, zwemmers kunnen proberen hun slagfrequentie te verhogen. Echter, dit heeft beperkingen. "We hebben uit experimentele en simulatiestudies afgeleid dat er een maximale frequentie is waarboven zwemmers de zwemsnelheid niet verder kunnen verhogen vanwege een verandering in de aanvalshoek van de hand die de voortstuwingskracht vermindert, Professor Hideki Takagi legt uit. "Het verschillende krachtenevenwicht bij verschillende zwemsnelheden betekent ook dat de optimale techniek kan verschillen tussen langeafstandszwemmen en korteafstandszwemmen."

Het team identificeerde ook tegenstrijdig bewijs over de effectiviteit van trappen voor het verhogen van de snelheid van borstcrawl met hoge snelheid. Dit geeft een kans aan om de wedstrijdzwemtechniek verder te optimaliseren als toekomstig onderzoek de relevante hydrodynamische factoren verder kan uitpakken.

De onderzoekers ontdekten dat bepaalde vereenvoudigde zwemmodellen vaak kapot gaan wanneer ze proberen om meer realistische omstandigheden te modelleren. Bijvoorbeeld, zwemmers 'duwen' of 'trekken' het water niet simpelweg om hun snelheid te verhogen, zoals sommige leerboeken het omlijsten. Dit komt omdat de toename van de negatieve druk op de dorsale zijde van de hand cruciaal is voor het vergroten van de voortstuwing. Daarom, het aanleren van de juiste techniek is belangrijk, zelfs voor fasen die als niet-voortstuwend worden beschouwd.

Het werk is gepubliceerd in Sportbiomechanica , getiteld "Hoe controleren zwemmers hun borstcrawl-zwemsnelheid? Huidige kennis en hiaten vanuit hydrodynamisch perspectief."