Principio de Bernoulli

Dentro de los principios hidrodinámicos de la natación nos encontramos con distintas fuerzas que, explicadas desde las distintas leyes físicas, nos pueden ayudar a entender como se desempeña el nadador en un medio hostil como es el agua.

Quizá, de los distintos tipos de fuerzas de las que comúnmente se hablan en la natación, las de tipo propulsivo despierten a priori mayor tipo de interés, ya que si logramos propulsarnos mejor, el sentido común nos indica que el desplazamiento a través del agua será mayor.

No hay un consenso claro que describa con exactitud como se propulsan los nadadores en el agua. Las teorías de la propulsión en natación parecen indicar que la fuerza propulsiva que realiza el nadador surge de una combinación de fuerzas de arrastre (explicada por la 3a ley de Newton, acción-reacción) y sustentación, cada una explicada según sus leyes física (Ortega, 2014). Diversos autores y libros especializados aclaran sin embargo, que es muy probable que la ley de la acción y la reacción contribuya de manera más destacada a la propulsión, pero ésta, no es capaz de explicarla del todo.

El teorema o principio de Bernoulli aplicado a la natación nos da información de como se produce la fuerza de sustentación. Según este matemático suizo, el movimiento y la posición de las manos de los nadadores es como si cortasen el agua, de tal manera que el agua pasa a gran velocidad a través de los nudillos, esto origina una presión que como consecuencia resulta en una acción elevadora (figura 1). Según Bernoulli, la posición de la mano será la que permitirá mantener esta fuerza de sustentación, que será perpendicular a la dirección del movimiento (Olmedo).

Figura 1 – Principio de Bernoulli (extraído de Ortega, 2014). El avance de un objeto con distintas superficies en su cara superior e inferior inmerso en un fluido, provoca distintas velocidades y presiones entre ambas superficies.

De la ley de la dinámica de fluidos, y debemos recordar que el agua lo es, extraemos que "cuanto mayor sea la velocidad de un fluido sobre una superficie, menor presión se creará sobre esta superficie" (Ortega, 2014). De esta forma, la fuerza de sustentación estará en función de la diferencia entre la presión de la zona de la palma y la presión del dorso. Cuanto mayor sean estas diferencias entre la superficie superior e inferior de la mano, mayor será esta fuerza de sustentación (figura 2).

Figura 2 – Representación de las distintas velocidades y presiones que se forman sobre la mano del nadador y que dan una fuerza de sustentación (extraído de Ortega, 2014).

Esta diferencia de velocidad esta en función de la velocidad de la corriente y del ángulo de ataque (posicionamiento de la mano en el agua; aspecto difícil de adquirir ya que este será óptimo a distintos ángulos en cuanto a la propia cinética del movimiento, a fin de ajustarse a las distintas direcciones del movimiento de propulsión).

Para entender un poco más este principio, y ver como afecta en la fuerza resultante de la propulsión, podemos comparar la acción del nadador a la de una hélice. Si nos imaginamos una hélice de una pequeña embarcación, ésta consigue que el bote se mueva sin tirar del agua hacia atrás, sino que lo hace por la parte delantera. Cousilman (1971), tras observar unas imágenes subacuáticas de distintos nadadores campeones, demostró que sus manos realizaban un recorrido en forma de "S". De esta manera, si la mano está adecuadamente inclinada dentro del agua, puede hacer el mismo papel que una hélice (figura 3).

Figura 3 – Comparación del movimiento de una hélice y la trayectoria, des de un punto fijo, de la mano de un nadador (extraído de Chollet, 2003).

AUTOR

Lic. David Masferrer Llana

CAPACITACIONES

Webinar de la Periodización Inversa en la Natación Competitiva

Taller de Herramientas para el Análisis, Evaluación y Corrección de la Técnica de Crol

Curso de Preparación Física Integral en Natación

OTRAS CAPACITACIONES DE LA INSTITUCIÓN

Curso de Preparación Física Integral en Ciclismo de Ruta y Mountain Bike

BIBLIOGRAFÍA

  • Counsilman, J. (1995). La natación. Editorial Hispano Europea.
  • Chollet, D. (2003). Natación deportiva. Editorial INDE. Barcelona
  • Olmedo, R. Habilidades y destrezas básicas en el medio acuático. Apuntes del título de socorrismo en instalaciones acuáticas.
  • Ortega, J . (2014). Hidrodinámica. Análisis de la técnica. Curso de preparación física integral en la natación. IEGW

COMPARTIR