Para ganar el oro en natación en Tokio, los nadadores no solo tienen que generar una potencia increíble con sus brazos y piernas para impulsarse a través del agua; también tienen que superar el tirón implacable del arrastre del agua mientras lo hacen.

Sin poder ponerse trajes especiales de baja resistencia o usar tecnologías que los ayuden a volar sobre el agua, ¿Cómo pueden los nadadores hacer que el efecto del arrastre del agua sea lo más pequeño posible?

Los mejores atletas de los Juegos Olímpicos de este año lo harán nadando bajo, en lugar de encima de el agua, al menos en la medida en que lo permitan las reglas.

Las olas son un lastre

El agua es mucho más densa que el aire, por lo que puede suponer que los nadadores se beneficiarían de utilizar una técnica que les permita sentarse en lo alto del agua, con la mayor parte de su cuerpo fuera del agua como sea posible.

Pero hay dos problemas con esta estrategia.

Primero, Cuesta energía producir las fuerzas necesarias para levantar el cuerpo, que sería mejor gastar impulsando al nadador hacia adelante hacia la pared de llegada.

Segundo, cuando viajamos sobre la superficie del agua, desperdiciamos energía haciendo olas. Durante la natación rápida, como en los eventos de sprint de estilo libre o durante las salidas y los giros (donde las velocidades superan los 2 metros por segundo, o unos 7 kilómetros por hora), La generación de olas ralentiza al nadador más que cualquier otro factor. Por lo tanto, reducir la formación de olas es vital para el éxito en la natación.

Las olas se producen cuando la presión que ejerce el nadador sobre el agua empuja el agua hacia arriba y fuera de su trayectoria. Otros cambios de presión alrededor del cuerpo del nadador también hacen que se formen ondas detrás de él. ya veces al lado.

La energía necesaria para generar olas proviene del propio nadador, por lo que gran parte de la potencia generada por los músculos del nadador se usa en la generación de olas en lugar de mover al nadador hacia adelante.

Pero las olas no se forman cuando nosotros (o pescamos, delfines o ballenas) nadan bajo el agua, porque las ondas solo se forman cuando un objeto (como nosotros) se mueve en el límite entre dos fluidos de diferentes densidades, como agua y aire durante la natación. Y este hecho apunta a una intrigante solución al problema del arrastre.

Un cambio de pensamiento

Los nadadores habían notado los beneficios de permanecer bajo el agua desde al menos la década de 1950.

El evento de braza fue la causa de una gran controversia en los Juegos Olímpicos de Melbourne de 1956, ya que los nadadores experimentaron con permanecer bajo el agua durante gran parte de sus carreras. El ganador de la prueba masculina de 200 metros, Masaru Furukawa de Japón, nadé bajo el agua durante la mayor parte de las tres primeras vueltas de la carrera de cuatro vueltas. Esta práctica fue rápidamente prohibida después de los juegos; los nadadores se vieron obligados a salir a la superficie antes de que pudieran empezar a nadar.

Pero la práctica de nadar bajo el agua en estilo libre (crol), Los eventos de mariposa y espalda solo despegaron después de que los nadadores dominaran la "técnica ondulatoria bajo el agua, "más conocida como la patada del delfín.

Aquí, el nadador se impulsa bajo el agua ondulando la parte inferior del cuerpo en forma de ola mientras mantiene una posición rígida y aerodinámica de la parte superior del cuerpo con los brazos estirados por encima de la cabeza.

La amplitud de la ondulación de la parte inferior del cuerpo aumenta desde las caderas hasta los pies, por lo que la "onda" producida por el cuerpo es mucho mayor hacia los pies. creando un efecto de látigo. Esto empuja el agua rápidamente hacia atrás, impulsando al nadador hacia adelante de acuerdo con la ley de acción y reacción de Newton.

Usando esta técnica, los nadadores en los eventos de espalda obtuvieron una ventaja significativa a partir de la década de 1980, y desde la década de 1990 también fue común en eventos de estilo libre y mariposa.

La técnica fue tan efectiva que el organismo rector de la natación, FINA, limitó su uso a sólo el segmento de 15 metros después de arranques y giros. Los nadadores ahora están descalificados si nadan demasiado bajo el agua.

Sin embargo, los beneficios de mejorar la técnica de ondulación bajo el agua son tan grandes que los nadadores todavía dedican horas a la semana a entrenar para mejorar esta parte de la carrera.

Claves para el éxito en la natación submarina

Aunque un esfuerzo de investigación en curso tiene como objetivo encontrar la técnica óptima para diferentes nadadores, algunas prácticas parecen estar comúnmente asociadas con el éxito bajo el agua.

Primero, los nadadores que permanezcan bajo el agua durante los 15 metros completos tendrán salidas más rápidas, giros y tiempos de carrera en general. Este efecto es particularmente fuerte en eventos de espalda, y cuando los nadadores aprovechan al máximo el giro final de una carrera (cuando los nadadores suelen salir a la superficie más rápido porque se cansan).

Segundo, mantenerse más profundo bajo el agua es importante. La resistencia de las olas se reduce ligeramente nadando justo debajo de la superficie, pero nadar entre 40 y 60 centímetros bajo el agua puede reducir la resistencia en un 10-20%. Y hay más beneficios al nadar un metro o más bajo el agua, especialmente cuando las velocidades de arranque y vuelta son rápidas (como en la mayoría de las carreras cortas).

Tercera, los mejores nadadores probablemente mostrarán una frecuencia de patadas más rápida, aunque cada patada no es mayor que la de los nadadores más lentos. En particular, una extensión rápida de la rodilla en el ritmo fuerte de la patada que se produce al final del movimiento ondulatorio puede separar a los nadadores submarinos más rápidos de los más lentos.

Y finalmente, aunque será difícil de detectar en las tomas de la cámara submarina en los Juegos Olímpicos, los pies de los nadadores submarinos más rápidos pueden girar hacia adentro durante el ritmo fuerte de la patada, en lugar de permanecer rígidamente alineado con la pierna. Esta rotación permite que las superficies superiores de los pies se orienten horizontalmente en la dirección de natación, al igual que la flauta (cola) de un delfín o una ballena se encuentra horizontal a su dirección de nado, produciendo más propulsión en los pies.

Submarinándose hacia el oro

Entonces, en los Juegos Olímpicos de Tokio, busque a los nadadores que permanezcan bajo el agua todo el tiempo que se permita en las salidas y giros, y compruebe las técnicas que utilizan cuando el director pasa a las tomas bajo el agua.

Los nadadores que aprovechen al máximo estas partes de la carrera podrían lanzarse al oro olímpico.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.