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).

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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

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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

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