trabalho natação 769389

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Princípios e 
propriedades físicas
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2. Princípios e propriedades físicas
A imersão no meio aquático traz importantes alterações fisiológicas e biomecâ-
nicas. A água, como matéria que é, tem algumas propriedades que a caracteri-
zam e irão interferir diretamente no comportamento de objetos nela imersos, 
como o corpo humano.
Para a natação, diversos fatores devem ser compreendidos e considerados 
para melhor entendimento dos movimentos lá realizados, das mudanças no 
funcionamento de grandes sistemas orgânicos, de vantagens e desvantagens 
que o meio aquático proporciona.
Nesse capítulo, veremos os tipos de fluxo e de arrasto (resistência) encontra-
dos pelo nadador, mecanismos associados à propulsão na natação e proprieda-
des físicas como densidade, flutuação, pressão hidrostática; dentre outras, que 
geram consequências importantes e que devem ser consideradas pelo profis-
sional que atua com exercícios aquáticos.
OBJETIVOS
•  Diferenciar os fluxos laminar e turbulento;
•  Identificar mecanismos associados à propulsão na natação;
•  Conhecer os tipos de arrasto encontrados (forças resistivas);
•  Reconhecer as características e efeitos das propriedades físicas: tensão superficial, densi-
dade relativa, flutuação (empuxo), pressão hidrostática, calor específico e refração.
2.1 Princípios e propriedades físicas aplicadas à natação
2.1.1 Fluxos laminar e turbulento
As moléculas de água, quando se encontram unidas, sobrepostas e alinhadas 
de maneira organizada adotam um tipo de fluxo denominado de laminar; por 
outro lado, quando há perturbação no seu alinhamento, chocam-se de maneira 
aleatória umas contra as outras, em direções diversas, formando o que é cha-
mado de fluxo turbulento e que podemos visualizar na linha da superfície como 
“borbulhas” ou “redemoinhos”. Para o deslocamento na água, é fundamental 
saber que no fluxo turbulento se gasta mais energia, pois há maior resistência 
a ser vencida.
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Conforme Maglischo (2010), à medida que se movimentam na água os na-
dadores perturbam o fluxo laminar, que se torna turbulento, pois as molécu-
las que estavam unidas como “folhas laminadas”, devem se separar para cima, 
para baixo e para os lados, formando buracos para que o corpo passe. A turbu-
lência não ocorrerá somente próxima ao corpo do indivíduo, pois as molécu-
las já desorganizadas também irão alterar outras “folhas laminadas” distantes 
dele, aumentando-a mais ainda. O fluxo turbulento aumenta a pressão à frente 
do nadador e aos lados de quem está nadando e algumas moléculas aderem à 
pele; esses fatores reduzem a velocidade frontal e obrigam-no a aplicar mais 
força para a propulsão. Conforme o indivíduo passa pela água, as porções atrás 
dele permanecem por certo tempo turbulentas (denominadas de redemoi-
nhos), até que os buracos criados sejam novamente preenchidos. Por isso, a 
pressão na área atrás do nadador é mais baixa (devido à permanência dos bu-
racos formados), e “suga” o nadador para trás, fator batizado de “cavitação” e 
“sucção caudal”. Para superar esse efeito da área de menor pressão, o indivíduo 
deve aprimorar ainda mais sua força propulsiva.
O fluxo volta a ser laminar pouco tempo após a passagem do nadador, pois 
os buracos que haviam sido formados são novamente preenchidos pelas mo-
léculas de água; porém, quando a turbulência e os buracos forem grandes, a 
reorganização do fluxo em folhas laminadas demorará mais para acontecer e a 
sucção caudal será maior.
Em treinamentos e competições, quando um nadador fica posicionado 
imediatamente atrás ou ao lado de outro, realizando as braçadas onde há ca-
vitação (turbulência), poderá manter uma alta velocidade com menor esforço, 
pois a área de maior pressão imediatamente a sua frente é mais alta do que a de 
menor pressão do indivíduo à frente, fazendo com que ele seja movido para a 
região de menor pressão. Ao pensarmos nisso, podemos reduzir ou aumentar 
a exigência de esforço de um aluno nosso, dependendo do seu objetivo e con-
dição física.
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Figura 2.1 – Demonstração dos fluxos laminar e turbulento. O sinal + indica a área de 
maior pressão e – a de menor pressão. Disponível em: <http://tecnicadenado.blogspot.com.
br/2008/09/fluxo-laminar-e-turbulento.html>. Acesso em: 18 mar. 2016.
2.1.2 Propulsão na natação
A propulsão está relacionada aos movimentos feitos pelos nadadores para se 
deslocarem na piscina, vencendo a resistência imposta pelo meio. De fato, re-
duzir as forças resistivas é fundamental para economizar energia e melhorar a 
propulsão, percorrendo uma determinada distância mais rapidamente. Para o 
aluno que pratica natação, visando aptidão física, é fundamental investirmos 
no ensino de uma boa técnica de nado também, para que ele execute os movi-
mentos gerando menos arrasto, e consequentemente, menor gasto de energia. 
Os fatores que explicam a propulsão aquática mudaram ao longo dos anos, 
desde as primeiras competições até os dias atuais. Baseados nas colocações de 
Maglischo (2010), vamos estudá-las brevemente.
•  Teoria da roda de pá da propulsão: durante muito tempo a partir das pri-
meiras competições no século XIX, acreditou-se que para ir à frente eficiente-
mente, os movimentos dos braços deveriam empurrar a água diretamente para 
trás, totalmente estendidos, como se fossem um remo ou uma roda de pá. 
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Figura 2.2 – A técnica da braçada como “remo” ou “roda de pá”. Fonte: MAGLISCHO, E. 
W. Nadando o mais rápido possível. São Paulo: Manole, 2010, p. 6.
•  Teoria do arrasto propulsivo: a partir da década de 1960, pesquisadores 
renomados postularam que para melhor propulsão, os braços deveriam ser fle-
xionados na altura dos cotovelos num primeiro momento, e partir daí esten-
didos empurrando a água diretamente para trás. Essa teoria ficou conhecida 
como “teoria do arrasto propulsivo – empurrar direto para trás para ir à frente” 
e se baseou na terceira lei de Newton (toda ação de um objeto produzirá uma 
reação de igual magnitude na direção contrária).
Figura 2.3 – demonstração da braçada segundo a teoria do arrasto propulsivo. Fonte: 
MAGLISCHO, E. W. Nadando o mais rápido possível. São Paulo: Manole, 2010, p. 7.
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•  Teoria do “movimento sinuoso para trás”: Um pouco depois, a partir da 
observação dos movimentos de nadadores de alto nível, recomendou-se que o 
padrão subaquático da braçada simulasse a letra “S”, com movimentos sinuo-
sos e não diretamente para trás. Ao mudarem a trajetória, os nadadores encon-
trariam moléculas de água paradas ou mexendo-se mais lentamente do que 
mantendo a braçada diretamente para trás, o que reduziria o gasto energético, 
dando origem à Teoria do Arrasto Propulsivo do Movimento Sinuoso para Trás.
•  Teorias da força de sustentação da propulsão: Em 1971, uma pesquisa 
realizada por Brown e Counsilman com pontos de luz fixados às pontas dos de-
dos dos nadadores em uma piscina escura, demonstrou que eles moviam suas 
mãos no sentido diagonal (movimentos laterais e verticais), rejeitando que os 
nadadores durante sua movimentação necessitariam deslocar seus braços para 
trás e consequentemente, refutando o princípio da ação e reação de Newton 
para explicar a propulsão. Esses pesquisadores usaram como explicação o 
Teorema de Bernoulli, identificado pelo suíço Daniel Bernoulli, que diz que a 
pressão em um fluido é mais baixa quando ele se movimenta em um fluxo rá-
pido e mais alta ao movimentar-se em um fluxo lento. Esse princípio é usado 
para explicar a sustentação de um avião: quando ele se desloca, as correntes de 
ar à sua frente fazem uma força de arrasto oposta a sua direção, e as asas terão 
que dividir essascorrentes de ar para passar por elas. O formato das asas na 
parte superior é arredondado e mais longo do que na parte inferior, fazendo 
com que o ar se movimente mais rapidamente ao passar pela superfície supe-
rior e alcance a parte de trás da asa junto com o fluxo de ar que vem de baixo. As 
moléculas da parte superior que se movem com mais velocidade diminuem a 
pressão em relação à pressão do ar que está passando por baixo da asa, e os ob-
jetos se movem de áreas de maior pressão para as de menor pressão, o que gera 
sustentação do avião (força exercida perpendicularmente à direção da força de 
arrasto). Brown e Counsilman usaram esse Teorema para explicar a propulsão 
nos nados porque as mãos têm o formato similar ao das asas de um avião, e 
seus movimentos (palmateios) com mudanças de direção seriam propulsivos 
por gerarem forças de sustentação. Atualmente, não se atribui a esse Teorema 
a explicação para a propulsão, pois os nadadores, ao se deslocarem, causam 
separação da camada limítrofe e turbulência, alterando a pressão na parte su-
perior das mãos e reduzindo o diferencial de pressão entre a parte de cima e a 
parte de baixo, o que reduz a sustentação.
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Figura 2.4 – Demonstração de como as mãos, por seu formato, provocariam áreas com 
pressões e velocidades de passagem da água diferentes, gerando forças de sustentação. 
Fonte: MAGLISCHO, E. W. Nadando o mais rápido possível. São Paulo: Manole, 2010, p. 9.
•  A terceira lei do movimento de newton: Para Maglischo (2010), a lei da ação 
e reação, proposta por Isaac Newton, pode explicar como se dá a propulsão na na-
tação, mas com uma interpretação diferente da utilizada na década de 60, onde a 
ação relacionava-se exclusivamente aos deslocamentos dos segmentos corporais 
para trás e a reação, o deslocamento do corpo adiante. Segundo ele, a “contrafor-
ça” produzida pelos nadadores, através dos movimentos diagonais, irá deslocar 
a água para trás o que produz a força que desloca seu corpo para frente” (p. 15). 
Apesar de não empurrarem a água diretamente para trás (roda de pá ou remo), 
ele acredita que a ação de empurrar principalmente para trás gerará força pro-
pulsiva para frente. A trajetória diagonal (com movimentos laterais e verticais, os 
palmateios) dos membros superiores gera menor esforço da musculatura na fase 
subaquática e uma maior quantidade de água sendo empurrada para trás, ha-
vendo aplicação mais eficiente da força; além disso, as mudanças de direção dos 
braços e das mãos na fase submersa proporciona que o nadador encontre águas 
mais tranquilas para pressionar, “fugindo” da água que já foi acelerada.
Direção, ângulo de ataque e velocidade
As direções adotadas pelos membros superiores e inferiores na realização 
de braçadas e pernadas nos quatro tipos de nados são fundamentais para a 
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compreensão dos padrões técnicos mais eficientes. Segundo Maglischo (1999, 
p. 305), “em todos os quatro estilos de competição, as mãos dos nadadores des-
locam-se predominantemente nas direções lateral e vertical”. Os palmateios 
usados pelos nadadores parecem ter sido aprendidos de maneira intuitiva, pelo 
menos entre os que começaram a nadar quando a teoria do arrasto propulsivo 
era popular, na década de 1970. Outro aspecto que já foi observado é que há 
mais de uma mudança de direção durante as fases submersas das braçadas, 
possivelmente para que se encontre água mais tranquila. 
O ângulo de ataque é definido como “ângulo formado pela inclinação da 
mão e do braço (ou perna e pé) para a direção em que eles estão se movendo” 
(Maglischo, 1999, p. 307). Quando o ângulo de ataque é pequeno ou grande de-
mais, a propulsão é diminuída. Um ângulo de ataque de cerca de 40º aumenta 
bastante a força propulsiva, porque é possível transferir para a água uma maior 
quantidade de força retrógrada, à medida que ela passa sob a palma da mão 
do indivíduo, do bordo de ataque (polegar) ao bordo de fuga (dedo mínimo). 
A partir de estudos de Schleihauf (1978) apud Maglischo (1999), são feitas as 
seguintes recomendações:
1. Há maior coeficiente de sustentação com ângulos de ataque entre 20º 
e 50º, auxiliando na força propulsiva porque a borda da mão se movimenta por 
água mais tranquila, e maior coeficiente de arrasto (aumentando a força resis-
tiva) com ângulo de ataque próximo a 90º;
2. É preferível manter os dedos unidos ou com um afastamento de até 
0,32 cm entre eles, para maior força de sustentação;
3. Há maior força de sustentação quando o polegar é ligeiramente afasta-
do da mão.
Deve-se evitar a adoção de uma forma achatada das mãos em relação à água, 
como se fossem remos, e o bordo de ataque deve ser uma superfície pequena 
e afilada que não movimentará uma grande quantidade de água no início do 
movimento submerso. 
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Figura 2.5 – Os efeitos de diferentes ângulos de ataque. Fonte: MAGLISCHO, E. W. Nadan-
do mais rápido ainda. São Paulo: Manole, 1999.
Quanto à velocidade, Counsilman e Wasilak (1982) apud Maglischo (1999) 
pesquisaram a importância dela para a propulsão, identificando que há uma 
aceleração das mãos do início até o final da fase submersa das braçadas en-
tre os melhores nadadores. Depois, Schleihauf (1986) apud Maglischo (1999) 
acrescentou outra importante informação: a velocidade não era simplesmente 
aumentada do início ao fim, e sim a cada mudança importante de direção ao 
longo da fase submersa, sendo a maior velocidade alcançada na fase propulsiva 
final, em concordância com o que já haviam dito Counsilman e Wasilak.
2.1.3 Tipos de arrasto
A resistência encontrada ao nos movimentarmos na água é denominada de ar-
rasto e é muito mais significativa do que a resistência do ar. De fato, a água é mil 
vezes mais densa e isso implica que as forças de propulsão devem ser sempre 
maiores do que as forças resistivas. Como a forma do corpo humano não facili-
ta o deslocamento na água, naturalmente haverá muita resistência a ser venci-
da, uma vez que os movimentos necessários para abrir os buracos e poder pas-
sar pela água, além das mudanças de orientação do corpo, geram turbulência. 
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Atualmente, acredita-se que a redução das forças resistivas é um fator mais 
decisivo para o sucesso na natação do que o incremento das forças propulsivas. 
Segundo Maglischo (2010, p. 37), os “nadadores que reduzem suas forças resis-
tivas podem aumentar sua velocidade média por ciclo de braçadas (...) sem a 
necessidade de aumentar o esforço muscular”.
Dada a importância de se buscar vencer as forças resistivas, vamos agora 
conhecer os tipos de arrasto encontrados por uma pessoa que está nadando. 
De acordo com Stager&Tanner (2008), o arrasto pode ser classificado conside-
rando-se a ação do nadador ou pela sua causa. Quanto ao o que o nadador está 
fazendo, pode ser passivo, que é a resistência encontrada quando o corpo está 
fixo, como acontece nos deslizamentos após as viradas, e ativo, que está relacio-
nado à movimentação das braçadas e pernadas.
Quanto à causa do arrasto, estudaremos os arrastos de forma, de fricção da 
pele e de onda.
2.1.3.1 Arrasto de forma
O arrasto de forma é causado pela forma e direção do nadador, e é o mais im-
portante. Uma forma simples para compreender esse arrasto é comparar o cor-
po do nadador, considerado um objeto rombudo, que apresenta superfícies 
amplas, a um objeto delgado, como uma chapa plana. Ao movimentar-se con-
tra a água, certamente o objeto rombudo provocará uma maior desorganização 
do fluxo laminar, causando mais turbulência e resistência. Quanto maior o ta-
manho do objeto, maior é o arrasto de forma, e a adoção de posturas hidrodi-
nâmicas é extremamente importante. Um exemplo éo “streamlining”, posição 
corporal adotada após a largada e viradas que busca reduzir ao máximo a área 
do corpo contra a camada de água à frente.
 
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Figura 2.6 – Atleta adotando a posição de “streamlining” após uma virada.
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Maglischo (2010) cita que tanto o espaço que o corpo de um nadador ocupa 
como as formas que apresenta à água determinam a quantidade de arrasto de 
forma. Aspectos como o volume corporal e a técnica adequada que possibilita 
um bom alinhamento corporal lateral e horizontal devem ser considerados. O 
volume que corpo humano ocupa na água é muito maior do que as formas de 
peixes e outros animais marinhos cuja região anterior e posterior são afiladas 
e o corpo é regular. Nosso corpo tem ombros e quadris mais largos do que a 
região da cintura, e nossos pés são “mais rombudos do que afilados” (p. 41).
Ainda quanto à redução desse tipo de arrasto, Stager&Tanner (2008) citam 
que movimentos desnecessários para os lados, para cima e para baixo devem 
ser evitados, o que nos leva a recomendar a realização de movimentos baseados 
na técnica indicada, que veremos mais adiante. Ao ensinar alguém a nadar, é 
importante lembrarmos que as braçadas, pernadas e a posição corporal devem 
seguir ao máximo possível os princípios técnicos já conhecidos, a fim de econo-
mizar energia e reduzir as forças resistivas do arrasto de forma.
A velocidade de nado aumenta esse arrasto, mas no alto rendimento a ideia 
não é diminuí-la, e sim reduzir a resistência para poder nadar mais rapidamen-
te. Por outro lado, o nado submerso, ou seja, movimentar-se abaixo da linha de 
superfície, apresenta menor arrasto de forma do que quando nadamos na su-
perfície, pois existe o favorecimento na velocidade de deslocamento submerso 
em relação à superfície, devido à ausência do arrasto de onda ou de superfície, 
que conheceremos a seguir.
2.1.3.2 Arrasto de fricção ou friccional
A fricção entre a pele de um nadador e a água gera um fluxo de moléculas de água 
que vão se deslocar junto com a pele durante o movimento dele para frente e exer-
cerão fricção em outras moléculas de água, que também serão movimentadas. 
Esse tipo de fricção entre as moléculas irá se propagar para outras camadas de 
moléculas continuamente, até um ponto em que não representarão nenhum 
efeito sobre o nadador. Denomina-se “camada limítrofe” os fluxos de água que 
são levados para frente com o corpo, e o nadador terá que fazer mais esforço para 
acelerar seu corpo, já que carrega consigo uma massa de água a mais. Quando há 
separação da camada limítrofe, a fricção da pele é zero, e devemos lembrar que o 
corpo humano, com sua forma pouco hidrodinâmica, provoca afastamento mais 
precoce dessa camada, sofrendo menor arrasto de fricção do que um objeto del-
gado; porém, lembre-se que o objeto rombudo enfrenta muito arrasto de forma, 
então o nadador deve adotar posturas hidrodinâmicas sempre.
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A velocidade de um objeto deslocando-se na água e a área de superfície 
dele aumentam esse arrasto, e há outro aspecto muito importante que deve ser 
considerado, especialmente entre atletas de natação: a rugosidade da pele ou 
o quanto a superfície desse objeto é irregular. Conforme Maglischo (2010, p. 
51), “superfícies lisas provocam menos fricção do que superfícies irregulares 
e reduzem a fricção entre a água e a pele, de modo que os nadadores carregam 
menos moléculas de água na camada limítrofe”. Então, o arrasto friccional é 
maior em superfícies mais rugosas, e por isso os nadadores usam roupas espe-
ciais e fazem depilação. Sharp e Costil (1989) identificaram que pode haver re-
dução das forças resistivas e menor custo fisiológico (identificado por medidas 
de lactato sanguíneo, frequência cardíaca, consumo de oxigênio e comprimen-
to de braçadas) com a raspagem de pelos, após compararem o desempenho em 
testes submáximos de nado peito entre nadadores que depilaram e outros da 
mesma equipe que não adotaram esse procedimento.
Os trajes atuais, dentro das normas permitidas pela Federação Internacional 
de Natação, e o uso de toucas, são estratégias adotadas para redução da fricção 
da água contra a pele e os cabelos, apesar de ainda haver controvérsia quanto ao 
potencial de redução do arrasto de fricção ativo com essas atitudes em relação à 
raspagem de pelos. Atualmente, os trajes são de tecidos de baixo índice de fric-
ção, que de acordo com Maglischo (2010) têm como vantagem o modelamento 
do corpo, reduzindo o volume dos peitos e nádegas; porém, a espessura deles 
pode aumentar a circunferência das partes do corpo e consequentemente, o 
arrasto de forma. Já as toucas são interessantes para redução da rugosidade da 
cabeça e dos cabelos, e devem ser confeccionadas com materiais com baixo ín-
dice de fricção. De forma ideal, devem encaixar na cabeça de maneira a não 
haver espaços para acúmulo de água, o que também é válido para os trajes.
COMENTÁRIO
Recentemente, a natação de alto rendimento viveu a era dos super trajes de natação, gera-
dores de muitas polêmicas e discussões. Para que você entenda o que aconteceu, vamos ler 
um pouco sobre a história do desenvolvimento dessas roupas “mágicas” para o desempenho 
na água. Em 1992, nas Olimpíadas de Barcelona, a Speedo lançou o S2000, traje feito com 
elastano e microfibra que cobria bastante o corpo, trazendo uma nova concepção para as 
competições (até então se usava sunga e maiô tradicional). Em 1996, é lançado o Aquabla-
de, modelo que reduzia a resistência em comparação à pele humana e possuía resinas que 
afastavam a água. Pela primeira vez os membros inferiores foram cobertos em roupas para 
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competição. Em 2000, surgiu o Fastskin (Speedo), modelo desenvolvido com muita pesquisa 
científica e tendo atletas campeões como “cobaias” para os seus testes. Esse traje foi criado 
a partir de observações feitas da pele dos tubarões, animais que se deslocam com muita 
velocidade. Na pele desses animais há dentículos similares a aerofólios e sulcos em formato 
de “V”, fazendo com que a água passe mais rapidamente pelos seus corpos. Além de repro-
duzir essas características, o modelo era em 3D e não possibilitava espaços para acúmulo de 
água. Com apoio de profissionais da NASA e de universidades, a Speedo lançou em 2008 
o LZR Racer, vestido por 18 dos 19 atletas que quebraram recordes mundiais nesse ano. 
Além de ser um tecido muito mais fino e com mais elastano, aderindo bem à pele, comprimia 
os músculos e repelia a água. Sua concorrente Arena lançou o modelo chamado R-Evolu-
tion, que reduzia a resistência em 20%. A grande polêmica foi em 2009, quando a marca 
italiana Jaked lançou um traje à base de poliuretano, que recobria melhor o corpo e fazia 
com que uma pequena camada de ar fosse retida, o que ajudou na flutuação. Como vimos 
nos conceitos de natação, a autossustentação, ou seja, a capacidade de flutuar sem auxílio 
caracteriza o “saber nadar”. Além disso, as roupas eram demasiadamente caras e nem todos 
os competidores tinham acesso a essa tecnologia. Dessa maneira, a roupa italiana ia contra 
um princípio básico da modalidade, e a FINA decidiu proibir o uso dos supermaiôs a partir 
de 2010. Atualmente, as roupas devem ser fabricadas em material têxtil e não podem cobrir 
todo o corpo, indo até a altura dos joelhos.
 
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Figura 2.7 – O modelo LZR Racer (Speedo).
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2.1.3.3 Arrasto de onda
O arrasto de onda é gerado pelo vento ou por outros nadadores (ondas externas) 
e pela própria movimentação de quem está nadando (ondas internas). Dessa 
maneira, em uma piscina onde há algumaspessoas nadando, sempre haverá 
esse tipo de resistência. 
Conforme Stager e Tanner (2008), têm influência sobre o arrasto de onda:
•  A forma, o tamanho e a orientação do corpo (quanto maiores, mais arrasto);
•  A velocidade (mais velocidade, mais formação de ondas);
•  A aceleração (mais aceleração, menos arrasto de onda);
•  A profundidade de imersão (maior profundidade, menor é o efeito des-
se arrasto).
Ao nadar nas raias centrais, o indivíduo sofrerá menos arrasto de onda cau-
sado pelos movimentos dos outros nadadores, já que as ondas se dissipam do 
centro para as extremidades. Uma boa técnica de nado também está associada 
à menor criação de ondas (imagine entrar com as mãos na água “batendo” na 
superfície – isso causará ondas). O uso de raias também ajuda na redução des-
sa resistência, bem como a projeção de piscinas. Segundo Barros (2010), atual-
mente recomenda-se a construção de piscinas com sistemas de escoamento da 
água que evitem que a reflexão das ondas nas bordas e que tenham maior espa-
ço entre os nadadores das raias externas e as bordas.
2.1.4 Propriedades físicas da água
A água é matéria formada por moléculas compostas de átomos e existe nos 
estados sólido, líquido e gasoso. Conforme Soares (2002, p. 16), ela apresenta 
“peculiaridades que a caracterizam e diferenciam do meio aéreo, conhecidas 
como propriedades físicas”, e é importante que você saiba que têm influência 
sobre um indivíduo em imersão, tanto em repouso como durante o exercício. A 
partir de agora, vamos conhecê-las.
2.1.4.1 Tensão superficial
A tensão superficial ocorre na linha da superfície (interface entre o ar e a água) 
devido à atração entre as moléculas no exterior e no interior do meio líquido: as 
moléculas do interior se unem umas às outras em todas as direções, e as da su-
perfície só podem interagir com as internas. Assim, as moléculas da parte exter-
na são atraídas para o interior do líquido e as da parte interna são espremidas 
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ou condensadas pelas primeiras até que haja equilíbrio (Castro & Loss, 2010). 
Isso resulta na formação de uma espécie de película ou membrana na linha da 
superfície e explica por que uma agulha, que pela densidade do material tende 
a afundar, pode flutuar nessa camada do meio líquido.
Uma aplicação prática para a natação se relaciona às entradas na água a par-
tir da borda e/ou bloco: é importante passar todo o corpo pelo “buraco” inicial-
mente criado pelas pontas dos dedos, na posição mais hidrodinâmica possível, 
evitando gasto desnecessário de energia. 
Figura 2.8 – Uma moeda (que pela densidade tende a afundar) flutuando na superfície gra-
ças à tensão superficial. 
2.1.4.2 Densidade relativa
 
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G A densidade relativa é a propriedade 
física relacionada diretamente à ca-
pacidade que um objeto ou pessoa 
tem para flutuar. Refere-se à divisão 
de massa do objeto pelo seu volume, e 
geralmente é expressa em kg/m3 ou g/
cm3. Objetos de menor densidade do 
que a água tendem a flutuar. A den-
sidade relativa da água doce é de 1g/
cm3, e a da água salgada é de aproxi-
madamente 1,024-1,027 g/cm3, devido 
à concentração de sais minerais na úl-
tima. Já indivíduos adultos, na média, 
têm densidade relativa de 0,974 g/cm3; 
assim, somos capazes de flutuar logo
abaixo da linha da superfície. O que determina nossa densidade relativa é a 
composição corporal, especialmente os tecidos ósseo, muscular e adiposo. É 
muito importante que você não confunda densidade com o peso do objeto: o 
tecido adiposo (e consequentemente uma pessoa obesa) tem menor densidade 
do que o tecidos muscular e o ósseo; assim, há maior facilidade para flutuação 
entre pessoas com maior percentual de gordura. As mulheres, que geralmen-
te têm menor densidade óssea, menos massa muscular e maior percentual de 
gordura do que os homens flutuam com mais facilidade, assim como idosos. 
40 • capítulo 2
Alunos que têm baixo percentual de gordura e fazem treinos para hipertrofia 
muscular apresentarão dificuldades para a flutuação, talvez precisando do 
auxílio de equipamentos de baixa densidade (como as pranchas e macarrões) 
para execução de muitos exercícios da natação.
A densidade relativa dos ossos é de aproximadamente 1,5; dos músculos, de 
1,0; e da gordura (tecido adiposo), de 0,8 g/cm3, o que explica o quanto uma pes-
soa com maior desenvolvimento muscular e densidade óssea terá dificuldades 
com a autossustentação.
2.1.4.3 Flutuação
A flutuação é caracterizada pela atuação de uma força de baixo para cima, con-
trária à gravidade, denominada de empuxo, cuja magnitude é maior à medida 
que a profundidade de imersão aumenta. Descoberta por Arquimedes, a flutua-
ção tem como efeitos diretos: a redução do impacto (na natação, não há impac-
to sobre as articulações), a descompressão articular (por atuar contrariamente 
à gravidade), facilidade para realizar movimentos em direção à superfície (e 
maior esforço para movimentar-se em direção ao fundo da piscina) e sensação 
de menor peso: com imersão até a cicatriz umbilical, a sensação de redução do 
peso é de 50%, segundo Ruoti (et al) (2000). Os mesmos autores citam que com 
imersão até o pescoço, apenas aproximadamente 7,5 kg de força compressiva é 
exercida sobre os membros inferiores e coluna vertebral.
Alterações do equilíbrio que resul-
tam em movimentos de rotação (o in-
divíduo gira sobre o seu próprio eixo) 
têm relação com a flutuação: na água, 
temos o centro de gravidade, locali-
zado próximo à cicatriz umbilical, e 
o centro de flutuação, no meio do tó-
rax. Como duas forças atuantes sobre 
um corpo, esses vetores devem estar 
alinhados verticalmente e não haverá 
rotação do corpo, mantendo-se uma 
boa postura.
Figura 2.9 – Sensação de redução do peso devido à ação do empuxo, contrário à gravidade. 
Disponível em: <http://globoesporte.globo.com/eu-atleta/saude/noticia/2013/09/corredores-
novatos-podem-preparar-musculatura-atraves-da-hidroterapia.html>. Acesso em: 24 mar. 2016.
capítulo 2 • 41
2.1.4.4 Pressão hidrostática
A pressão hidrostática é uma força exercida de fora para dentro contra os obje-
tos imersos, em todas as direções, e que aumenta com a profundidade (maior 
profundidade, maior pressão) e densidade do líquido (em líquidos mais den-
sos, como a água salgada, há maior pressão sendo exercida).
Descoberta pelo cientista francês Blaise Pascal, essa propriedade física 
juntamente com o empuxo tem efeitos diretos no sistema cardiovascular, au-
xiliando as bombas musculares na sua função de promover o retorno venoso 
(sangue das extremidades para o centro do corpo). Ao facilitar o retorno venoso, 
há um maior volume de líquido na região central do corpo, possibilitando, após 
as trocas gasosas, que maior quantidade de sangue seja ejetada a cada sísto-
le (batimento cardíaco) para atender as demandas do organismo. Com maior 
volume de sangue ejetado (o que é denominado de volume de ejeção), é pos-
sível “economizar” o trabalho do músculo cardíaco (miocárdio) ao realizar as 
contrações que distribuem o sangue arterial (dessa maneira, os batimentos por 
minuto diminuem). A diminuição dos batimentos por minuto sem prejuízos à 
circulação sistêmica é chamada de “bradicardia de imersão” e parece estar pre-
sente na maioria dos indivíduos em níveis variados. Há menor sobrecarga para 
o sistema cardiovascular quando as pessoas se exercitam na água, o que não 
significa menor intensidade e trabalho insatisfatório para melhoria da aptidão 
física. Além disso, esse efeito implica diretamente em pensarmos em outras 
formas de controlar o nível de esforço dos nossos alunos dentro da água, pois 
a contagem da frequênciacardíaca (número de batimentos por minuto) pode 
representar um erro, já que provavelmente ela estará menor do que se fosse no 
meio terrestre, numa mesma intensidade de esforço (medida pelo consumo de 
oxigênio, por exemplo).
Outro benefício da imersão é justificado pelos efeitos combinados da pres-
são hidrostática e do empuxo sobre o retorno venoso: a redução de edemas 
(Ruoti et al., 2000).
COMENTÁRIO
Ruoti (et al) (2000) citam que há um direcionamento de cerca de 700 cm3 de sangue das ex-
tremidades e vasos abdominais para o tórax e coração, aumentando a pressão atrial direita, o 
volume de ejeção e o débito cardíaco (quantidade de sangue circulante no corpo por minuto).
42 • capítulo 2
2.1.4.5 Calor específico
A água é considerada excelente condutora de calor, e dependendo da tempe-
ratura em que está, um objeto nela imerso pode ganhar ou perder calor com 
facilidade. Quando nos movimentamos, produzimos calor e precisamos trocá
-lo com o meio, a fim de manter o corpo em condições adequadas (termorregu-
lação). Nos exercícios terrestres, a principal forma de trocar calor com o meio 
é através da evaporação, e no meio líquido, por convecção e condução. É fun-
damental, para a perda de calor na natação, que a temperatura da água esteja 
menor do que a da nossa pele. A FINA recomenda temperaturas de água entre 
25oC e 28oC para exercícios intensos (treinamento) e competições. Como a 
perda de calor na água é muito rápida, devemos lembrar que bebês e crianças 
pequenas sentirão frio facilmente, já que se movimentam pouco e produzem 
menos calor do que jovens e adultos; por isso, as recomendações para o aqueci-
mento da água são diferentes: 30o a 32oC.
2.1.4.6 Refração
Ao passar do meio terrestre para o meio líquido, a luz encontra uma “camada 
fronteiriça” e sofre uma transformação justamente na superfície, onde há a se-
paração entre o ar e a água. Segundo Ruoti (et al), (2000, p. 20), “parte da luz 
incidente é refletida na fronteira, e a parte que passa para dentro do novo meio 
pode mudar de direção”. Isso implicará diretamente na qualidade de visuali-
zação de movimentos submersos quando estamos fora da água, e o professor 
de natação deve estar atento a isso: quanto mais afastado estiver do seu aluno, 
menor será a nitidez da sua visualização; ou seja, a diferença entre o que está 
sendo feito e o que está sendo visto aumenta.
 
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Figura 2.10 – Refração. 
capítulo 2 • 43
RESUMO
Nesse capítulo pudemos identificar que diversas teorias foram propostas para explicar a 
propulsão na natação. Com a tecnologia e a possibilidade de filmagens embaixo da água, 
atualmente sabe-se que as trajetórias de braços e pernas (direção), além dos ângulos adota-
dos pelas mãos e pés (ângulos de ataque), e a velocidade das mãos e dos pés são aspectos 
muito importantes para a propulsão.
Outro fator relevante estudado e que pode dificultar o movimento na água foi sobre o 
arrasto e suas subdivisões. Identificar os tipos de resistência e conhecer os mecanismos que 
podem reduzi-las certamente trará economia de energia e deslocamento mais eficiente, seja 
para o aluno que pratica natação visando melhorar sua aptidão física, seja para o atleta que 
precisa reduzir os tempos obtidos nas suas respectivas provas.
Finalizamos nosso capítulo com as propriedades físicas do meio aquático, que trazem 
importantes alterações fisiológicas e biomecânicas e devem sempre ser consideradas pelos 
professores e treinadores de natação. O conhecimento das particularidades e características 
da água é vital para o sucesso de qualquer programa de exercício aquático e nos ajuda a 
entender diversas situações que acontecem com a imersão, como, por exemplo, a sensação 
de leveza, as alterações no equilíbrio, a dificuldade de visualização de fora para dentro da 
piscina, o esforço aumentando para inspirarmos, entre outros.
Espero que esse capítulo tenha auxiliado no esclarecimento de diversos efeitos e si-
tuações que acontecem durante os exercícios e até mesmo na condição de repouso dentro 
da água.
SAIBA MAIS
•  Para conhecer a história dos trajes de natação:
<http://www.raiaoito.com.br/2016/01/evolucao-dos-trajes-de-natacao/>.
•  Para ler sobre as teorias da propulsão:
MAGLISCHO, E. W. Nadando o mais rápido possível. São Paulo: Mano-
le, 2010. Disponível em: <http://estacio.bv3.digitalpages.com.br/users/publications/ 
9788520422496/pages/_1>.