MODELOS PROPULSIVOS. O progressivo refinamento de uma técnica de nado não é mais que:

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1 MODELOS PROPULSIVOS O progressivo refinamento de uma técnica de nado não é mais que: Aumentar o nível de proveitamento dos recursos energéticos em velocidade de nado Minimizar D Minimizar as flutuações da velocidade intra-cíclica Maximizar a capacidade de eficiência propulsiva das acções segmentares

2 ARRASTO D Soma das forças que se exercem sobre o nadador e que se opõem à sua translação PROPULSÃO P Mesma direcção de D mas de sentido oposto SE P < D O nadador sujeita-se, numa fase particular do ciclo motor, a um impulso resultante negativo e, portanto, a uma aceleração também negativa, tendendo a sua velocidade a diminuir com o tempo

3 SE P = D O nadador ou está em repouso ou move-se a uma velocidade constante (aceleração é zero) SE P > D O nadador sujeita-se, numa fase particular do ciclo motor, a um impulso resultante positivo e, portanto, a uma aceleração também positiva, tendendo a sua velocidade a aumentar com o tempo

4 Apêncice 1 1. AVALIAÇÃO DO ARRASTO HIDRODINÂMICO EM NADADORES Determinar D em natação torna-se necessário, para lidar com problemas relativos à determinação do trabalho mecânico externo propulsivo e o cálculo da eficiência de nado TMEP Energia Apêncice arrasto passivo DP Apesar de se aplicar poucas vezes em natação, Chatard et al. (1990) constataram correlações inversas com o desempenho em natação, para valores idênticos de superfície corporal DP vs velocidade D = ½ρC D SV 2 RELAÇÃO APROXIMADAMENTE QUADRÁTICA Karpovich (1983) = 2,04; Miyashita e Tsonuda (1978) = 1,91; Takhashi et al. (1983) = 1,81; Nomura et al. (1994) = 1,69

5 Apêncice DP vs posição da cabeça e posição co corpo DP aumenta com: A extensão da cabeça; Linearmente com o aumento do ângulo de inclinação do corpo; Apêncice DP vs variáveis antropométricas Paralelismo entre ciências do desporto e arquitectura naval; Influência de: (i) S, (ii) superfície corporal, (iii) altura e (iv) peso;

6 Apêncice DP vs género Os homens têm uma forma mais próxima da da gota de água As mulheres têm uma forma mais próxima da dos peixes (jurina, 1972) Rennie et al. (1975), refere que as molheres sofrem um efeito menor do momento hidrostático Apêncice DP vs nível de imersão DP diminui com o aumento da profundidade O Dpressão existe assim como o Dfricção O que não existe é o Donda

7 Apêncice DP vs equipamentos desportivos Fatos (?) Apêncice DP vs ventilação DP diminui com apneia após inspiração relativamente ao DP com apneia após expiração máxima (deslize) Nota: este efeito pode dever-se a outros factores

8 Apêncice DP vs diferentes posições DP foi considerada a melhor aproximação ao arrasto a que se sujeita o nadador enquanto nada (Clarys, 1979) Mas D não é só função da velocidade de deslocamento do corpo (Alley, 1952), mas da velocidade relativa de cadaum dos seus segmentos móveis Nota: este efeito pode dever-se a outros factores Apêncice arrasto activo DA Existem várias formas de o medir: (i) métodos directos (mad-system, kolmogorov, flume) e (ii) métodos indirectos D = ½ρC D SV 2

9 PROPULSÃO P + D = (m + m ). dv dt SENDO: P - propulsão; F = M. a D - arrasto; m massa do nadador; m massa adiciopnal de água; e dv/dt aceleração imposta à massa pela força (P + D). PROPULSÃO Força produzida pela relação do nadador com o meio ambiente onde se desloca, que lhe permite superar as forças de arrasto

10 1. PROPULSÃO 1.2 Evolução dos modelos propulsivos em natação Gadd (1963) simplifica o entendimento do mecanismo propulsivo enunciando duas teorias 1. PROPULSÃO Teoria do escoamento não viscoso sobre corpos delgados Teoria do escoamento quase estático Derivam as duas de estudos com animais aquáticos Tem como pressuposto a constância de escoamentos estáveis no decurso da acção propulsiva Tem por base os fenómenos hidrodinâmicos relaticos a escoamentos instáveis

11 1. PROPULSÃO Teoria do escoamento não viscoso sobre corpos delgados Teoria do escoamento quase estático Acentam em argumentos bastante complexos e evoluídos da mecânica dos fluídos Teve na base das teorias propulsivas em natação: Teoria do arrasto propulsivo Teoria da força ascencional propulsiva Muita popularidade nos estudos dos peixes e mamíferos aquáticos Percursora da teoria dos vórtices 1. PROPULSÃO Teoria do arrasto propulsivo Counsilma (1968): A propulsão do nadador através da acções segmentares sucessivas que visassem impulsionar a água para trás relativamente à direcção de nado. Aplicação directa da 3ª lei de Newton Designa-se por DP força propulsiva que actua sobre os segmentos propulsivos na mesma direcao e em sentido oposto à força de arrasto de perfil (D) oposta ao deslocamento do corpo, que permite ao nadador o deslocamento para a frente ao kmesmo tempo que os seus segmentos propulsivos se deslocam para trás relativamente ao corpo.

12 1. PROPULSÃO Teoria do arrasto propulsivo Counsilma (1968): O aparecimento da presunção dos referenciais cinemáticos fixo deita por terra todas as aproximações anteriores acerca da propulsão 1. PROPULSÃO Teoria do arrasto propulsivo Counsilma (1968): A teoria do DP torna-se insuficiente, per see, para explicar a propulsão dfos nadadores

13 1. PROPULSÃO Teoria da força ascencional propulsiva Surge como alternativa à teoria do DP Counsilma (1971): Os deslocamentos dominantemente transversais dos segmentos propulsivos (mão), sugerem que o nadador é capaz de produzir, e utilizar para a propulsão a força ascensional hidrodinâmica (L) Actua segundo uma direcção perpendicular ao deslocamento do corpo que a produz. Força perpendicular a DP 1. PROPULSÃO Teoria da força ascencional propulsiva Nortrip et al. (1974), nomeia 3 características do deslocamento dos corpos no seio do fluído que permitem a produção de L: 1. O corpo deve possuir a forma de um aerofoil 2. O movimento de translação deve ser acompanhado por um movimento de rotação do corpo 3. A superfície do corpo formar um ângulo agudo com a direcção do seu deslocamento

14 1. PROPULSÃO Teoria da força ascencional propulsiva 1. O corpo deve possuir a forma de um aerofoil 2. O movimento de translação deve ser acompanhado por um movimento de rotação do corpo Nestes dois casos, L está associado ao estabelecimento de uma corrente circulatória em torno do corpo. Uma vez sobreposta ao fluxo potencial, dá origem a diferentes velocidades de escoamento sobre superfícies opostas do corpo 1. Induz o estabelecimento da corrente circulatória 2. O movimento de rotação do corpo dá origem à corrente circulatória (efeito de magnus) (canto directo em futebol). 3. A força propulsiva efectiva é componente da força de arrasto de pressão 1. PROPULSÃO Teoria da força ascencional propulsiva 1 2 3

15 1. PROPULSÃO A corrente circulatória 1. PROPULSÃO Schleihauf refere que a mão é susceptível de produzir L devido às semelhanças com um aerofoil

16 1. PROPULSÃO 1. PROPULSÃO Factores condicionantes L = ½ρC L SV 2 L é tanto mais intensa quanto: 1. Maior for a velocidade 2. Maior for a área de secção máxima transversal 3. Mais adequado for o condicionamento do escoamento imposto pela forma da mão (CL e CD).

17 1. PROPULSÃO Factores condicionantes L = ½ρC L SV 2 Ângulo de ataque da mão Ângulo entre a corda e direcção do deslocamento Quer: 1. S 2. CL 3. CD São influenciados por Ângulo de orientação da mão Posição da mão relativamente à direcção do deslocamento 1. PROPULSÃO Factores condicionantes