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Training Lab, i segreti della Resistenza dell’acqua – Drag

Training Lab, i segreti della Resistenza dell’acqua – Drag

Quando riflettiamo sui nostri allenamenti in piscina, con lo scopo di valutarne la loro bontà ed efficacia, è bene verificare il tipo di adattamento che essi generano su noi atleti. Ovvero le numerose esercitazioni effettuate, quindi le vasche percorse, stanno migliorando la sensibilità tecnica, o stanno invece aumentando solo gli errori nella nuotata?

Questo perché il nuoto non è uno sport ciclico come gli altri, e qui viene fuori un altro suo aspetto messo in luce più volte, che lo differenzia fortemente dalle altre discipline: il mezzo in cui avviene la propulsione è un fluido, quindi non fornisce mai punti di appoggio fissi e inamovibili, ma solo una base instabile su cui fare leva.

L’acqua ha densità assai elevata rispetto ad altri fluidi, quasi 1000 volte superiore all’aria per fare un semplice esempio.

Mentre la ricerca degli appoggi riguarda esclusivamente la propulsione, l’elevata densità del mezzo in cui avviene la propulsione stessa apre nuovi scenari per un’importante riflessione su tutto ciò che riguarda il “resistere” dell’acqua ai movimenti di un corpo che cerca di muoversi e avanzare al suo interno.

Si tratta così di una forza opposta a quella generata secondo i meccanismi che regolano la propulsione natatoria: stiamo parlando del DRAG.

L’obiettivo è quello di cercare di capire al meglio innanzi tutto come viene generato e soprattutto la sua correlazione con la propulsione applicata dai nuotatori, in modo da comprendere nel migliore dei modi come è possibile ottenere certe velocità di nuotata, sempre al fine di raggiungere la prestazione finale.

Caratterizzazione del DRAG

Ogni volta che un nuotatore applica una forza, il flusso da laminare diventa turbolento. Infatti, le molecole d’acqua, in virtù della loro composizione chimica, tendono a distribuirsi in maniera uniforme e a muoversi a velocità costante. In condizioni di flusso turbolento, le molecole d’acqua tendono a posizionarsi in modo casuale e si muovono a velocità variabile. L’effetto collaterale è il formarsi di un pattern di bolle d’aria che si contrappone al flusso laminare dell’acqua adiacente, aumenta così la pressione dell’acqua anteriormente e lateralmente rispetto alla direzione di avanzamento del corpo.

Per questo motivo la velocità tende a diminuire, a meno che il nuotatore non riesca ad applicare una forza sufficientemente grande da sovrastare la turbolenza stessa. Infatti, secondo le regole della propulsione moderna, in tutte le tecniche di nuotata l’atleta cerca di spingere sempre indietro per far sì che la pressione posteriore diventi maggiore di quella anteriore in modo tale da poter avanzare correttamente.

Ma ora il punto chiave è che il drag è caratterizzato fortemente dal muoversi nell’acqua da parte del nuotatore ed è direttamente proporzionale ai vortici che vengono creati nuotando, questo proprio perché il corpo umano non è estremamente affusolato come quello dei pesci. Ma oltre alla forma del corpo a riposo è molto importante valutare la forma che il corpo assume quando compie i movimenti per cercare l’avanzamento.

La cosa sicura è che la massima velocità è ottenuta solo quando questi “buchi” nell’acqua vengono richiusi e i vortici spariscono; infine la velocità sarà maggiore tanto più il tempo necessario a ristabilire un flusso laminare sarà più rapido.

Ecco quindi che in base alle considerazioni che abbiamo appena fatto è possibile riassumere i fattori dai quali dipende il drag:

  1. La forma del corpo del nuotatore
  2. La forma che il nuotatore assume in acqua
  3. L’interazione tra il corpo e le molecole d’acqua che vengono in contatto diretto
  4. I movimenti nella fase di nuotata che spingono l’acqua in avanti anziché indietro.

Determinazione della Velocità di Nuotata

Una delle tante caratteristiche del nuoto, come conseguenza a quelle che abbiamo illustrato precedentemente, riguarda la velocità di nuotata, che non è mai costante all’interno di un ciclo di bracciata. Questo perché si hanno sempre continue variazioni delle componenti propulsive e di resistenza all’avanzamento a seconda dei movimenti del nuotatore. Quindi per ogni ciclo la velocità tende a oscillare con l’alternanza di accelerazioni e decelerazioni.

Se l’obiettivo dell’allenamento di tutti i nuotatori è quello di incrementare le loro prestazioni agonistiche, l’argomento in questione ci pone davanti a un bivio: ridurre il drag o aumentare la forza propulsiva? Queste sono le due vie da percorrere per pensare di incrementare la velocità di nuotata. Già più di vent’anni fa, in molti studi effettuati analizzando le competizioni di atleti di élite mondiale, era stato messo ben in evidenza come essi non utilizzassero delle forze eccessivamente elevate, ma piuttosto quanto la posizione del loro corpo in acqua fosse estremamente affusolata in modo da ridurre il drag.

Su tutti il caso più formidabile è quello di Alexander Popov: la sua nuotata aveva un’efficienza spaventosa, riusciva così a ottenere una velocità maggiore pur erogando meno potenza di altri atleti simili. Una migliore posizione del corpo riduce notevolmente la decelerazione specie nelle fasi di appoggio e trazione delle braccia.

In conclusione, il nuotatore con il miglior assetto decelera di meno e accelera di più, e la sua velocità media sarà più alta.

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Il Compromesso Ottimale

Già da molto tempo è stato ampiamente dimostrato che il fattore che caratterizza fortemente il drag non è altro che la posizione che il corpo assume in acqua e il cambiamento drastico della sua orientazione. Risulta perciò fondamentale il saper mantenere il corpo più orizzontale possibile rispetto all’acqua dalla testa ai piedi, in modo da non far abbassare i fianchi e occupare più spazio nell’acqua che si traduce in maggiore turbolenza. Dopodiché, è indispensabile anche un perfetto allineamento laterale; altrimenti eccessive oscillazioni dei fianchi e delle gambe fanno si che il nuotatore incontri più acqua, quindi più resistenza all’avanzamento.

Emerge così una situazione paradossale, in quanto per avere propulsione sono necessari alcuni movimenti che vanno contro questi due dogmi.

Infatti, in alcuni stili come rana e delfino è necessario compiere un’ondulazione del corpo attraverso il bacino:

  • per sfruttare maggiormente la propulsione di gambe
  • per coordinare meglio l’azione braccia-gambe, essendo la rana e il delfino stili ad elevata valenza coordinativa.

Un altro movimento indispensabile invece nello stile libero e nel dorso è il cosiddetto rollio. Si tratta del movimento compiuto dalle spalle per accompagnare il movimento degli arti superiori.

Il beneficio nella propulsione c’è di sicuro:

  • il braccio che spinge è in grado di farlo lungo la linea mediana del corpo e non lateralmente rispetto ad essa
  • la posizione laterale favorisce un miglior utilizzo dei veri muscoli motori nel nuoto, pettorali e dorsali; mentre i muscoli degli arti sono solo delle leve per l’avanzamento.

Secondo la teoria della propulsione natatoria è praticamente impossibile l’avanzamento in acqua con le velocità significative che si sono raggiunte oggi nel nuoto di alto livello (in media siamo nell’ordine di 1,7-1,8 m/s per superare anche i 2 m/s nelle distanze più brevi) in assenza di vortici. Infatti, risulta innegabile che tali velocità sono state rese possibili grazie ad alcuni movimenti in acqua che abbiamo appena descritto, ma allora dov’è la contraddizione?

La verità è che i movimenti in questione aumentano sì la propulsione, ma purtroppo anche il drag.

Il punto focale su cui concentrarsi ora è nell’eseguire questi movimenti in maniera corretta in modo tale di guadagnare in velocità e non in resistenza all’avanzamento. Bisogna capire, anche in base alle caratteristiche fisiche e antropometriche del nuotatore, in quali fasi del ciclo di bracciata rimanere allineati il più possibile e quando invece osare un po’ di più nei movimenti verticali e laterali. Gli atleti con l’obiettivo di nuotare veloce devono così bilanciare la necessità di rimanere allineati con quella di creare propulsione, essenzialmente con rollii e oscillazioni.

Soprattutto le fasi di recupero delle braccia e delle gambe sono quelle migliori su cui intervenire per ridurre il drag il più possibile. Bisogna compensare i movimenti laterali delle gambe e dei fianchi così come l’ondulazione del corpo per evitare l’eccessivo affondamento di alcune parti al di sotto della superficie. L’obiettivo finale risulta quello di sfruttare il rollio delle spalle e l’oscillazione del tronco in maniera positiva, in modo da permettere, durante l’avanzamento, ad alcune parti del corpo di rimanere fuori dall’acqua. Tutto questo in modo da occupare meno superficie e generare meno attrito. Perché la posizione migliore dal punto di vista dell’idrodinamica vuole il nuotatore il più alto possibile, oltre che il più orizzontale possibile rispetto all’acqua.

L’Allenamento corretto

Secondo i canoni tradizionali della fisiologia tutti i meccanismi energetici sono caratterizzati con dei parametri: l’ossigeno consumato, il carburante utilizzato, la concentrazione di lattato. Ma il lattato prodotto come conseguenza della potenza erogata piuttosto che le pulsazioni elevate sono una conseguenza di un vero avanzamento nell’acqua, o parte di questa spesa energetica è dovuta solo ad una elevata resistenza all’avanzamento?

La fisiologia deve essere una conseguenza della tecnica. Non sempre le forze propulsive vincono le resistenze incontrate. L’applicazione di una forza in acqua non implica necessariamente una velocità di avanzamento. Ecco perché ogni tipo di allenamento deve sempre avere come obiettivo, la capacità di mantenere una nuotata più efficiente possibile per tutta la sua durata, specie quando si decide di effettuare delle esercitazioni che hanno un volume già significativo.

I parametri tecnici devono essere una costante in ogni tipo di lavoro che l’atleta è chiamato ad affrontare. Altrimenti molto spesso prestare solo attenzione ai parametri fisiologici piuttosto che al cronometro può essere subdolo: magari il nuotatore mantiene certi tempi di percorrenza, ma non li ha nuotati con la sensibilità giusta in acqua e andando avanti può rivelarsi controproducente ed è facile trovare brutte sorprese.

Nella costruzione della gara è bene analizzare attentamente le prestazioni precedenti, e per quanto riguarda la parte nuotata non bisogna mai fermarsi a valutare il numero di cicli, ma prestare molta attenzione alle fasi della gara in cui ci sono state alterazioni della tecnica di nuotata e della sensibilità; i margini di miglioramento sono nascosti proprio li.

6 Regole per Minimizzare il Drag

  1. Mantenere la posizione della testa in linea con il tronco.
  2. Tenere sempre i gomiti ben alti e fermi durante la presa per non avere una perdita di potenza utile all’avanzamento. Il movimento dei gomiti causa un ulteriore attrito perché viene mossa acqua inutilmente.
  3. Le prime fasi della bracciata, la presa e l’appoggio, non sono propulsive, occorre effettuarle con la massima leggerezza, altrimenti la massa d’acqua che viene sbattuta attorno al corpo crea molte turbolenze che si traducono in attrito.
  4. Effettuare il recupero del braccio con il gomito sempre più alto della mano in modo da svincolare bene il braccio dal tronco. Invece i recuperi a braccio teso portato lateralmente causano delle scodate laterali delle gambe e dei fianchi.
  5. Bloccare la posizione delle ginocchia, non muoverle mai avanti-indietro e viceversa perché causano una resistenza di risucchio: l’acqua non riesce a scivolare nella parte posteriore del corpo creando ulteriori vortici.
  6. L’ondulazione del corpo è fondamentale nella rana e nel delfino per la propulsione ma deve essere ben limitata solo alla zona del bacino.

Foto: Fabio Cetti | Corsia4

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andreaciccone

Nell'ambiente del nuoto master da ormai 12 anni come atleta e consulente/allenatore per la stesura di programmi e valutazione di esercizi per l'improvement della tecnica. Sono in possesso dei brevetti di Allenatore di 1° livello e Assistente bagnanti. Dal 2010 al 2013 redattore per la testata giornalistica Solomagazine Nuoto dove ho creato la mia rubrica Al Cuore del Nuoto in cui ho avuto modo di trattare aspetti tecnici sia di biomeccanica che di fisiologia e metodologia dell'allenamento (incluse interviste ad allenatori). Nel 2011 partecipazione al progetto editoriale: "Manuale delle Tecniche di Salvamento" come autore di un capitolo che tratta l'area di fisiologia e metodologia dell'allenamento.

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