Comment rester sous l’eau donne l’avantage aux Olympiens


La science de la natation sous-marine : comment rester sous l'eau est une victoire pour les olympiens

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Pour remporter l’or en natation à Tokyo, les nageurs n’ont pas seulement à faire preuve d’une force incroyable avec leurs bras et leurs jambes pour se déplacer dans l’eau. ce faisant, ils doivent également surmonter l’attraction incessante de la résistance à l’eau.

les nageurs peuvent-ils minimiser les effets de la traînée dans l’eau sans pouvoir enfiler des combinaisons spéciales ou une technologie à faible traînée pour les aider à voler au-dessus de l’eau ?

Les meilleurs athlètes des Jeux olympiques de cette année le feront en nageant l’eau plutôt que sur l’eau – du moins dans la mesure où les règles le permettent.

Les vagues sont un fardeau

L’eau est beaucoup plus dense que l’air, on pourrait donc supposer que les nageurs bénéficieraient d’une technique qui leur permettrait de s’asseoir haut dans l’eau avec autant de corps que possible hors de l’eau.

Mais il y a deux problèmes avec cette stratégie.

Premièrement, il faut de l’énergie pour générer les forces nécessaires pour soulever le corps qui seraient mieux utilisées pour propulser le nageur vers le mur cible.

Deuxièmement, lorsque nous nous déplaçons à la de l’eau, nous gaspillons de l’énergie à faire des vagues. Lors de la nage rapide, comme dans les épreuves de sprint freestyle ou lors des départs et des virages (à des vitesses supérieures à 2 mètres par seconde ou environ 7 kilomètres par heure), la formation de vagues ralentit le nageur plus que tout autre facteur. La réduction de la formation de vagues est donc cruciale pour la réussite de la nage.

Les vagues se produisent lorsque la pression du nageur sur l’eau pousse l’eau vers le haut et hors de son chemin. D’autres changements de pression autour du corps du nageur provoquent également des vagues derrière lui et parfois latéralement.

L’énergie nécessaire pour créer des vagues vient du nageur lui-même, donc une grande partie de la force créée par les muscles du nageur est utilisée pour créer des vagues plutôt que de faire avancer le nageur.

Mais les vagues ne surviennent pas lorsque nous (ou les poissons, les dauphins ou les baleines) nageons sous l’eau, car les vagues ne surviennent que lorsqu’un objet (comme nous) se déplace en nageant à la frontière entre deux liquides de densités différentes, comme l’eau et l’air. Et ce fait suggère une solution fascinante au problème de la résistance.






Les vitesses de nage sous-marine peuvent dépasser de loin les vitesses de nage normales.

A repenser

Les nageurs avaient remarqué les avantages d’être sous l’eau depuis au moins les années 1950.

La brasse a été la source de nombreuses controverses aux Jeux olympiques de Melbourne en 1956, lorsque les nageurs ont expérimenté le fait de rester sous l’eau pendant une grande partie de leurs courses. Le vainqueur du 200 mètres masculin, le Japonais Masaru Furukawa, a nagé sous l’eau pendant la majeure partie des trois premiers tours de la course de quatre tours. Cette pratique a été rapidement interdite après les Jeux ; Les nageurs ont été forcés de faire surface avant de pouvoir commencer à nager.

Mais nager sous l’eau en freestyle (front crawl), nager papillon et nager sur le dos n’a commencé qu’après que les nageurs aient maîtrisé la « technique de la sous-marine », mieux connue sous le nom de coup de pied dauphin.

Ici, le nageur se déplace sous l’eau en ondulant le bas du corps tout en maintenant une position du haut du corps rigide et profilée avec les bras tendus vers le haut.

L’amplitude de la boucle du bas du corps augmente des hanches aux pieds, de sorte que la « vague » créée par le corps est beaucoup plus grande vers les pieds, créant un effet de fouet. Cela pousse rapidement l’eau vers l’arrière, propulsant le nageur vers l’avant selon la loi d’action et de réaction de Newton.

Avec cette technique, les nageurs ont acquis un avantage significatif en nage sur le dos à partir des années 1980 et à partir des années 1990, il était également courant dans les compétitions de nage libre et de papillon.

La technologie était si efficace que la fédération de natation FINA a limité son utilisation à la section de 15 mètres après les départs et les virages. Les nageurs seront désormais disqualifiés s’ils nagent trop loin sous l’eau.

Cependant, les avantages de l’amélioration des techniques de vagues sous-marines sont si grands que les nageurs passent encore des heures chaque semaine à s’entraîner pendant cette partie de la course.






Faire tourner les pieds en nageant sous l’eau peut être la clé pour générer de l’électricité (exemple clair à 5h00).

La clé du succès en natation sous-marine

Alors que des recherches sont en cours pour trouver la technique optimale pour différents nageurs, certaines pratiques semblent être largement liées au succès sous-marin.

Premièrement, les nageurs qui restent les 15 mètres sous l’eau ont des départs, des virages et des temps globaux plus rapides. Cet effet est particulièrement fort avec la nage sur le dos et lorsque les nageurs profitent au maximum du dernier virage d’une course (lorsque les nageurs remontent généralement plus vite parce qu’ils sont fatigués).

Deuxièmement, il est important de rester plus profondément sous l’eau. La traînée des vagues est légèrement réduite en nageant juste sous la surface de l’eau, mais nager de 40 à 60 centimètres sous l’eau peut réduire la traînée de 10 à 20 %. Et il y a d’autres avantages à nager un mètre ou plus sous l’eau, surtout si les vitesses de décollage et de coup d’envoi sont rapides (comme la plupart des courses plus courtes).

Troisièmement, les meilleurs nageurs sont susceptibles d’avoir une cadence plus rapide, bien que chaque pas ne soit pas plus grand que celui des nageurs plus lents. En particulier, une extension rapide du genou au moment fort du coup de pied, qui se produit à la fin du mouvement ondulatoire, peut séparer les nageurs sous-marins les plus rapides des plus lents.

Et enfin, bien qu’il soit difficile de voir dans les images de la caméra sous-marine aux Jeux olympiques, les pieds des nageurs sous-marins plus rapides peuvent se tordre vers l’intérieur lorsqu’ils frappent le coup au lieu de rester rigides avec leurs jambes. Cette rotation permet au dessus des pieds de s’aligner horizontalement dans la direction de la nage, tout comme la flûte (queue) d’un dauphin ou d’une baleine est horizontale par rapport à la direction de la nage, ce qui crée plus de propulsion sur les pieds.

Sous-marin en route pour l’or

Ainsi, aux Jeux olympiques de Tokyo, recherchez les nageurs qui restent sous l’eau aussi longtemps que possible lors des décollages et des vrilles, et découvrez les techniques qu’ils utilisent lorsque le réalisateur passe au tournage sous-marin.

Les nageurs qui tirent le meilleur parti de ces parties de la course pourraient bien dériver vers l’or olympique.


L’étude montre que les corps des nageurs de compétition ont une morphologie cohérente sur la durée de la course


Fourni par La Conversation

Cet article a été republié par The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original.La conversation

Citation: The Science of Underwater Swimming: How Staying Underwater Gets Victory for Olympians (23 juillet 21), consulté le 24 juillet 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-07-science-underwater-submerged -olympians-edge. html

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