DESPRE INOT…

Numarul Froude-Reynolds

Sunt nume cu rezonanta in lumea navigatiei, in speta legate de mecanica fluidelor care, desigur, ca isi are loc si in legatura cu evolutiile inotatorilor.

Preocuparile stintifice certe ale constructorilor de nave despre mecanica fluidelor (*) incep a fi cunoscute inca din ani 1800.

Lor le-au fost adaugate si lucrarile lui Froude si Reynolds. Asa s-a ajuns la formularea numarului Froude care rezulta din calcularea formulei:

adica: Viteza ambarcatiunii (alias - corpul sportivului …) impartita la radical din Acceleratia Gravitatii inmultita cu Lungimea ambarcatiuni / corpului….

In cazul inaintarii prin apa rezistenta acesteia este consecinta a 2 elemente: Rezistenta frontala (de val) care reprezinta cca. 80-85% din valoarea rezistentei totale si Rezistenta de frecare (aspiratia) cca 10-12% ..

Rezistenta frontala poate fi asociata cu densitatea apei dislocite de corpul care inainteaza si se manifesta printr-un suvoi de apa de jur imprejurul corpului (in plan frontal) deci si a protuberantelor acestuia etc., suvoi care determina o incetinire a inaintarii.

(grafica din Biomehanika planavie, V.M. Zatiorski, Fizkultura I Sport, 1981)

[Similitudini intre configuratia corpului aflat in apa / stanga si carena unei ambarcatiuni proiectate conform Nr. Froude / dreapta]

Din studii recente (Hoerner, 1965) rezulta ca calcularea -Numarului Froude-Reynolds optim la corpul uman este 0,42 el poate fi atins de sportivii care au Talia inalta si pot astfel inainta cu Viteze ridicate (alte valori duc la rezultate scazute ale acestui numar etalon) (a),

0 alta concluzie se refera la cerinta de a avea corpul cat mai mult timp mentinut intr-o pozitie bine intinsa, asigurind astfel Lungimea optima a acestuia (constructorii de nave au o expresie sugestiva: ’Lungimea ... fuge !’ – adica corpurile lungi si inguste pot dezvolta viteze mari cu efort micsorat).(b),

idem, inaintarea la o adancime de cca 20% din lungimea a unui inotator ofera o reducere considerabila a rezistentei de inaintare (c), deci –

cresterea vitezei de inaintare prin scaderea rezistentei frontale se realizeaza prin pozitionarea optima a corpului in adancimea apei .

Idem, in cazul deplasarii in apa , Rezistenta ei creste in progresie geometrica fata de Viteza de inaintare ce poate creste doar in progresie aritmetica a (d), deci

sportivul va trebui sa fie preocupat spre as controla pozitia corecta, stabila de inot si, evident, de a vasli pe traectoriile cele mai corecte.

(*grafica Science of swimming, J. Counsilman, Bloomington, Iova,1974)

Forma corpului isi poate spune cuvantul in manifestarea tehnicii corecte; eficienta hidrodinamica a inaintarii este strans legata de forma corpului.

Ca orice corp scufundat in apa (cu referire la nave despre care exista studii si cercetari minutioase, vezi nr. Froude, Reynolds s.a.), corpul inotatorului intampina o rezistenta echivalenta cu Rezistenta cu care apa se opune deplasarii la o viteza data.

Teoretic aceasta rezistenta este compusa din 'Rezistenta de presiune'(Rp) si 'Rezistenta de frecare'(Rf), ambele componente se manifesta in functie de forma corpului si viteza de deplasarea acestuia.

Studiile facute pe diferite tipuri de forme au condus la stabilirea unui 'Coeficient de rezistenta'(Cr).

İn cazul corpului uman variabilitatea acestei forme (static, dar si dinamic, mai ales) corect apreciat poate da un 'Indice personal de rezistenta la inaintare' sau de 'glisare' - se admite, la modul general, ca pentru stabilirea, -----------------------------

(*cap. al Mecanicii care se ocupa cu studiul legilor de echilibru sau miscare a fluidelor, precum si cu actiunea lor asupra corpurilor solide cu care vin in contact)

----------------------

calcularea acestuia este necesara masurarea principalelor dimensiuni, care, ca si in cazul navelor, simplificand analogia, este vorba despre Talie si Diametrul biacromial: cu cat raportul acestora este mai mic cu atata Cr. este mai mare si deci inofensiv, pozitiv.

Raportul dintre dimensiuni (Rd) (Talie/Diametru) da o valoare teoretica a Coeficientului de rezistenta (Cr.) asa cum rezulta din tabel:

Raportul intre lungime / latime= Rd

si Coeficientul de rezistenta = Cr

Rd. Cr.

-------------------------------------------------

2,o 0,20

3,o 0,10

4,o 0,08

5,o 0,06

10,o 0,083

20,o 0,0094

-------------------------------------------------

Prin aplicarea legilor similitudinii de la modelul hidrodinamic al navei la modelul corpului inotatorului selectionat (relatii intre viteza de inaintare si fortele de rezistenta, proprietatile apei, vascozitate, densitate, apa stabila/agitata etc.) corpul uman se poate incadra ca fiind situat intre Rd = 3,0 - 5,0.

Regula nr. 1 a pozitiei fata de inaintare in cazul calcularii rezistentei este, am evidentiat anterior.., data de expresia 'lungimea fuge...', ceea ce inseamna ca cu cat corpul (talia) este mai lung cu atat mai mari sunt sansele de a inainta cu viteza: in cazul unui biotip de 160 cm cu diametrul biacromial de 50cm Rd-ul va fi de cca. 3,2 (adica un Cr. de 0,10) dar in cazul unui biotip de 190cm. cu diametrul 45cm - Rd-ul va fi de cca. 4,2 (adica un Cr de 0,079, valoare foarte convenabila inaintarii).

Urmarind evolutia biotipului de inotator selectionat pentru sportul de mare performanta, in timp, se remarca o schimbare de finete dar semnificativa: de la tipul de inotator cu umerii largi si talie medie (spate tronconic, ‘tarzan’) spre tipul deosebit de inalt cu umerii mai ingusti (trunchiul cilindric sau al formei de 'creion').

Tipul tronconic este mai putin eficient hidrodinamic decat cel cilidric vezi biotipul generatiei Matt Biondi, J.Montgomery, Al.Popov si mai ales M.Gross care depaseste ca talie 2.0m.

Problema discutata tine de domeniul selectiei si ea trebuie inca odata sa convinga ca angrenarea in pregatirea sportiva de performanta a unor biotipuri inadecvate va limita covarsitor producerea rezultatelor de exceptie.

(grafica din INOT-Manual meodic, M. Olaru, ed. Sport-Turism, 1982, Buc)

[ Ilustrare sugestiva a principalelor biotiupuri cunoscute la practicarea inotului sportive de mare performanta]