Delfinsparksvømning maksimerer udnyttelsen af ​​vandstrømmen med stigende hastighed, finder forskere

Forskere fra University of Tsukuba undersøgte fremdriftsmekanismen ved at visualisere vandstrømmen omkring en svømmer under undervands delfinsparkssvømning i en vandkanal via partikelbilledhastighed. Deres resultater afslørede, at svømmere kan udnytte vandstrømmen og hvirvler mere effektivt, efterhånden som deres hastighed stiger. Forskningen er publiceret i Journal of Biomechanics .

Svømmebevægelsen giver momentum til vand, en væske, og genererer derved en fremdriftskraft. Således kan vi forstå fremdriftsmekanismen ved at undersøge vandstrømmen, der genereres af en svømmers bevægelse. Det er dog en udfordring at observere farveløst, gennemsigtigt vand med det blotte øje eller et kamera.

For at løse dette problem brugte forskere partikelbilledhastighed, en teknik, der bruges i væskedynamik, til at visualisere vandstrømningsmønstre. De undersøgte, hvordan vandstrømmen ændrer sig, når svømmere ændrer deres hastighed, mens de udfører svømningsteknikken med delfinspark. Denne undersøgelse blev udført i en eksperimentel cirkulerende vandkanal (en pool med strømmende vand).

Resultaterne afslørede, at vandstrømningshastigheden steg med stigende svømmehastighed under undersøiske delfin-spark-handlinger i underekstremiteterne, hvilket genererede en stærk hvirvel under sparkehandlingen. Dette fænomen bidrager muligvis til den øgede fremdriftskraft. Derudover blev genanvendelse af flowet, der blev genereret under nedad-spark-fasen, observeret under overgangen til opad-spark-fasen, hvor effekten blev mere udtalt, efterhånden som svømmehastigheden steg.

Denne undersøgelse markerer den første observation af vandstrømsændringer under delfinsparksvømning ved varierende hastigheder. Undersøgelsen forventes at fremme forskning i vandstrømning, et kritisk emne inden for svømmeforskning. Det giver videnskabeligt bevis for, at instruktører kan anvende kick-svømmeteknikker.

Flere oplysninger: Yusaku Nakazono et al., Indvirkningen af ​​variationer i svømmehastighed på vågestrømsdynamik i menneskelig undervandssvømning, Journal of Biomechanics (2024). DOI:10.1016/j.jbiomech.2024.112020

Journaloplysninger: Journal of Biomechanics

Leveret af University of Tsukuba