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La formula del nuoto: la scienza ci spiega come andare più veloci

Allenamento e tecnica
Scritto da: Giorgio Gatta at 28 Marzo '17 0
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v = (Pm*Ep)/D

 Ad una prima occhiata questa strana formula sembra non avere molto a che fare con gli sport da piscina, eppure il mondo scientifico spiega che la velocità del nuotatore è studiata e misurata attraverso queste lettere; proviamo per gioco a tradurle e scopriremo che possono insegnarci qualcosa.

(v) VELOCITA’

v è la velocità di nuoto e quindi parliamo di spazio percorso mediamente in una unità di tempo; tanto per renderci più chiari, nuotando 100 metri a stile in un minuto, si percorrono 1,666 metri in ogni secondo, o anche 6 Km all’ora, che in terra può essere considerata una buona velocità da passeggiata, mentre in acqua si avvicina alla velocità di un piccolo motoscafo …

Già, ma parlare di velocità media nel nuoto è difficile, perché le spinte impresse dagli arti fanno avanzare ad “accelerazioni e decelerazioni” continue e … se pensiamo ad esempio ai momenti di partenza e di virata, la velocità che si raggiunge è più del doppio di quella media in gara. Questo ci fa capire che il nuotatore durante la gara ha un obiettivo: “rallentare il meno possibile”.

(Pm) MECHANICAL POWER

Pm (mechanical power) è la potenza che il nuotatore “scarica” nell’acqua. Qui il paragone con una macchina è una conseguenza logica. La potenza si determina dalla quantità di energia che si può utilizzare nell’unità di tempo; entrano in gioco i nostri muscoli la loro capacità di contrarsi in un singolo sforzo ed in una serie di sforzi ripetuti, ossia per quanti sono i movimenti di braccia e di gambe eseguiti nella durata della gara.

Il nostro motore può erogare nello stile libero, a frequenza di braccia di circa 50 cicli al minuto, di gambe fino a 6 volte maggiori ed a velocità media intorno ai 2 m/sec, valori di potenza di circa 500/800 watt che teoricamente potrebbero tenere accesa per 4 ore una lampada neon o per 40 ore una lampadina a basso consumo energetico.

(Ep) EFFICIENCY-PROPELLING

Ep (efficiency-propelling) è l’efficienza propulsiva. Serve per misurare la tecnica del nuotatore. E’ un parametro biomeccanico che è utilizzato per valutare in idraulica la qualità del lavoro di una macchina. Si applica, per esempio, per verificare se le dimensioni di un’elica sono corrette per imprimere la massima velocità possibile ad una specifica barca, o se una pala, un remo o una pinna hanno l’area giusta per imprimere ad un flusso d’acqua la giusta velocità.

 Il principio su cui si basa è abbastanza semplice: se un remo spinge l’acqua ad una determinata velocità e la velocità della barca è la stessa, l’efficienza con la quale lavora quel remo è massima, cioè del 100% e non ci sono sprechi. Ma nell’acqua l’efficienza del 100% non esiste, il fluido non è in una situazione comprimibile e non oppone molta resistenza. Neppure i pesci, che nella loro evoluzione hanno raggiunto i più alti livelli di adattamento all’ambiente, superano il 90% di efficienza di nuoto.

E’ l’uomo?

Beh, possiamo dire che si qualifica un nuotatore abbastanza deludente …. La sua efficienza propulsiva è appena del 50%. Questo significa che metà della fatica spesa per nuotare lo spinge avanti e l’altra metà … viene sprecata per spingere via acqua dietro di sé! A vedere così, sembra proprio che l’uomo non sia stato, agli albori dell’evoluzione della specie, un animale acquatico…comunque, se da questo punto di vista il giudizio che diamo ci può sembrare abbastanza deprimente, proviamo a vedere il lato del bicchiere mezzo pieno: le possibilità di migliorare il proprio rendimento tecnico sono decisamente enormi; non per niente i record del nuoto continuano ad essere battuti con una continuità impressionante, specialmente se confrontati con la rarità del miglioramento dei record in atletica leggera!

Se un nuotatore con una efficienza tecnica media (cioè del 50%) capace di nuotare i 100 stile libero in 59 sec (a 1,695 m/sec) riuscisse a migliorare il suo stile del 3%; faticando come prima, cioè utilizzando sempre la stessa spesa energetica, sprecherebbe meno e raggiungerebbe la velocità di 1,729 m/sec, cioè ad un tempo di 57” e 22 (scusate se è poco!).

(D) DRAG

D sta per Drag, una parola inglese che possiamo tradurre con “attrito”. La resistenza che si incontra muovendosi, ad esempio camminando sul fondo della piscina completamente sommersi è, a pari velocità, di circa 800 volte superiore a quella che si incontra camminano sulla terra completamente immersi nel “fluido aria”. Tutto questo ragionamento si traduce, per il nuotatore, con un semplice insegnamento: “migliora la tua posizione in acqua mentre nuoti e con lo stesso sforzo potrai andare più forte”.

Nella nostra formula D è al denominatore e riducendosi: la velocità aumenta. L’ambito di miglioramento anche in questo campo presenta notevoli margini di sviluppo: basti pensare alla magia creata dai costumi da “superman”, che all’improvviso hanno portato il caos nel nuoto, perché permettevano di andare molto più forte pur non applicando nessun motore.

Forse ora la strana formula iniziale comincia ad essere più chiara.

Per nuotare più velocemente si possono seguire 3 strade, singolarmente o integrandole tra di loro:

a) aumentare la propria potenza energetica, attraverso un allenamento costante tra lavoro e riposo (non bisogna mai dimenticare che il nostro organismo migliora le proprie potenzialità quando si riposa dopo uno sforzo, non durante uno sforzo), una corretta alimentazione, una vita sana e aumentando la forza e la sincronia di contrazione dei nostri muscoli;

b) migliorare la propria tecnica, in modo da dissipare meno energia nell’acqua e utilizzare al meglio quella disponibile;

c) ridurre il Drag, opponendo meno resistenza all’avanzamento con il proprio corpo, cercando di trovare una posizione più “idrodinamica” ed evitando movimenti inutili e scomposti.

 

Author

Scritto da:

Giorgio Gatta

Member of staff in the department of “Science and Technology of Swimming” at Bologna University Researcher in the “Biomechanics of human motion in water " Science Department of the Italian Swimming Federation Science Department of the Italian Canoeing and Kayaking Federation

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