Hidrodinâmica na Natação

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HIDRODINÂMICA 
É o estudo dos corpos em movimento 
(dinâmico) na água ou em fluidos em 
movimento. 
Resistência 
Água é 1000 vezes mais densa que o ar 
“empurra o corpo para trás” “ARRASTO” 
As forças de arrasto sempre funcionam 
opostamente à direção do movimento do nadador 
Arrasto 
O tamanho e a forma do nadador está 
diretamente relacionado com o atrito com a água 
Velocidade do nadador 
Aumento da performance 
Duas formas 
Propulsão Resistência 
Técnica de nado 
Orientações sobre a posição do corpo 
Fluxo da água 
• A água tende a permanecer em correntes 
regulares e contínuas 
• Essas correntes são interrompidas quando um 
objeto interrompe seu movimento 
• Corrente é compacta  fluxo laminar 
 
• Quando esse fluxo contínuo é interrompido, a 
água se torna turbulenta 
Fluxo não 
preencheu o 
“buraco” criado 
“correntes de turbulência” 
Correntes de turbulência 
Maior a turbulência  menor velocidade 
VÁCUO 
Características dos nadadores 
Três fatores são responsáveis em controlar a turbulência 
criada pelos nadadores 
A forma que os nadadores apresentam à água 
 
 
A orientação de seu corpo na água 
 
 
Velocidade de movimento 
Efeito da Forma e Orientação do 
nadador 
Menor 
corrente de 
turbulência 
Aumenta a turbulência 
Horizontalidade 
Lateralidade 
Para gerar propulsão os nadadores necessitam do 
rolamento lateral ou vertical 
Aumenta o arrasto 
Equilibrar o aumento do arrasto com a 
propulsão 
Efeito da velocidade 
O arrasto é proporcional à velocidade do nado 
Arrasto = dens x área x veloc2 x const. 
Tipos de Arrasto 
Arrasto de forma 
 
 
Arrasto de onda 
 
 
Arrasto friccional 
Arrasto de forma 
Causado pelo porte e pela forma 
dos corpos dos nadadores em seu 
deslocamento propulsivo na água 
Arrasto de forma 
Pernadas 
profundas para 
propulsão 
Arrasto de forma 
Nado de costas 
Arrasto de forma 
Nado de peito 
Arrasto de forma 
Nado de borboleta 
Movimentos de pernas 
Movimentos de pernas 
Movimentos de pernas 
Movimentos laterais 
Movimentos laterais 
Rolamento 
Pesquisas antigas  posições “chapadas” 
Movimentos de tração dos braços alteram o 
movimento do tronco 
Rolamento 
• Coloca os braços em melhor posição para 
gerar propulsão 
 
• Permite pernadas diagonais, o que ajuda o 
tronco durante os movimentos alternados dos 
braços 
 
• Por minimizar os movimentos laterais do 
tronco e perna 
Arrasto de Onda 
Causada pela turbulência na superfície da água 
Ondas causada pelos corpos dos nadadores 
Arrasto de onda: Causado pelas ondas que são geradas 
pelos nadadores. 
Arrasto de Onda 
Recuperação 
da 
braçada 
Durante a natação em altas velocidades, a formação de 
turbilhonamento nas camadas limites desvia uma parte da 
energia propulsiva do corpo e, desta maneira, reduz a 
eficiência da técnica da natação. 
Arrasto friccional 
A medida que deslocam-se para frente a 
fricção com a água aumenta 
Arrasto friccional 
Arrasto friccional 
Uma das manifestações mais óbvias desta resistência é a 
desaceleração ao deslizar em seguida a parada, 
experimentada pelo nadador pouco após um mergulho ou 
após um impulso na borda da piscina. 
Arrasto friccional: Causado pela fricção entre a pele dos 
nadadores e as moléculas de água que entram em contato 
com a pele. 
Arrasto friccional 
Fatores que influenciam a quantidade de arrasto 
friccional 
Área da superfície do objeto 
Velocidade do objeto 
Textura da superfície 
Os nadadores ao removerem os pelos corporais 
apresentaram menor gasto energético, maior 
comprimento de braçada e uma velocidade mais 
rápida na natação do que aqueles que nadaram 
em depilar. 
(Sharp & Costill, 1989) 
A suavidade da superfície do corpo e o uso de maiôs 
especialmente desenhados ajudam a reduzir a fricção da água 
na superfície corporal. 
LZR RACER 
FASTSKIN 
EFEITO RETARDADOR PROFUNDO NOS OBJETOS QUE SE DESLOCAM 
POR MEIO DA ÁGUA 
RESISTÊNCIA DA ÁGUA 
ARRASTO 
DENSIDADE VISCOSIDADE 
Considerando que a natação ocorre em estado de “peso 
hidroestático”, a grande parte do trabalho mecânico que o 
nadador realiza é direcionada para superar a resistência 
hidrodinâmica. 
Uma das manifestações mais óbvias desta resistência é a 
desaceleração ao deslizar em seguida a parada, 
experimentada pelo nadador pouco após um mergulho ou 
após um impulso na borda da piscina. 
RESISTÊNCIA HIDRODINÂMICA 
RESISTÊNCIA PASSIVA OU ARRASTO PASSIVO 
Experimentado pelo corpo do nadador 
principalmente ao realizar deslizamento sem 
movimentos 
RESISTÊNCIA ATIVA OU ARRASTO ATIVO 
Experimentada pelo nadador durante os nados 
RESISTÊNCIA PASSIVA DO 
CENTRO DO CORPO 
FORMAÇÃO DE ONDAS E 
TURBILHAMENTOS CAUSADOS 
PELOS MOVIMENTOS ADICIONAIS 
DA NATAÇÃO 
Peixes e mamíferos do mar, 
rápidos no nado, por 
exemplo, os golfinhos, 
apresentam um formato 
correntilíneo do corpo. 
 
 
 
 
O corpo humano com a 
mesma razão de 
comprimento e largura de 
um golfinho experimenta 
uma resistência 
hidrodinâmica muito maior 
na mesma velocidade. 
ÂNGULO DE ATAQUE 
O ângulo formado entre o eixo longitudinal do corpo e a 
direção do fluxo é chamado ângulo de ataque, de modo 
que o aumento desse ângulo é acompanhado por um 
aumento na resistência de pressão ativa/passiva. 
A magnitude do ângulo de ataque é uma característica 
biomecânica distinta dos ciclos de movimentação da 
natação competitiva. 
CRAWL 
COSTAS 
PEITO 
BORBOLETA 
Uma vez que a 
velocidade de deslizamento 
após o início da prova e 
após cada virada é muito 
maior do que a média da 
velocidade de nado e que, 
as ondas não são 
produzidas durante um 
deslizamento profundo, 
parece ser benéfico 
alcançar e manter esta alta 
velocidade de deslizamento 
utilizando-se somente 
batidas de pernas. 
A resistência hidrodinâmica total na 
superfície é maior do que durante o nado 
submerso ? 
As últimas regras da Federação Internacional de Natação 
Amadora (FINA) limitaram para 15m a distância permitida 
para os nadadores cobrirem em baixo da água. 
Dubois-Reymond (1905) rebocou alguns indivíduos atrás 
de um barco a remo e quantificou a resistência usando 
um dinamômetro. 
SWIMMING FLUME 
All-Strokes - Simple Streamline.mp4
Na tentativa de determinar a resistência ou arraste 
individual durante a natação pode - se destacar o 
desenvolvimento do sistema de medida do arrasto ativo 
o MAD system (Hollander et al., 1985). 
Kolmogorov e Duplischeva (1992) desenvolveram um 
método alternativo de determinação do arrasto ativo 
denominado “método de perturbação”.