La meilleure façon pour les nageurs de compétition de tenir leurs doigts est de les écarter légèrement pour qu'ils ratissent l'eau, selon une nouvelle étude.
Dans la recherche de la technique qui pourrait apporter la nage libre la plus rapide, des recherches antérieures ont laissé entendre que les nageurs pouvaient améliorer leur efficacité en écartant les doigts, mais beaucoup ne savaient pas comment cela pourrait fonctionner et combien de nageurs devaient écarter les doigts pour en bénéficier.
Pour résoudre ce mystère, les dynamiques fluidistes ont étudié à la fois des modèles virtuels d'armes humaines dans des simulations informatiques et des modèles imprimés en 3D d'armes humaines dans des expériences en soufflerie. Ils ont analysé les forces que ces modèles ont subies à cinq niveaux différents de propagation des doigts: à zéro degré de propagation, où tous les doigts ont été pressés ensemble comme une palette, à travers des intervalles de 5 degrés progressivement plus larges jusqu'à 20 degrés de propagation.
Les meilleurs résultats ont été observés avec une propagation des doigts à 10 degrés dans les simulations informatiques et les expériences en soufflerie, ont déclaré les chercheurs.
Les chercheurs ont expliqué que lorsque les doigts s'écartaient, de l'eau glissait à travers eux. Cependant, la turbulence qui en résulte peut limiter l'écoulement de l'eau entre les doigts. En tant que tel, un léger étalement des doigts peut augmenter efficacement la surface d'une main. Jusqu'à un certain point, le bénéfice de cette augmentation efficace de la surface l'emporte sur l'effet de l'eau perdue entre les doigts, a déclaré le co-auteur de l'étude Josje van Houwelingen, un dynamique des fluides de natation à l'Université de technologie d'Eindhoven aux Pays-Bas.
Dans l'étude, même un écart de doigt de 5 degrés a réduit la quantité de traînée ressentie par les bras de 2% dans les simulations informatiques et de 5% dans les expériences en soufflerie.
"L'utilisation d'un écartement optimal des doigts pourrait donner un avantage concurrentiel", a déclaré van Houwelingen à Live Science.
Bien que ces effets soient subtils, ils pourraient faire une grande différence dans les courses entre les nageurs d'élite. "Lorsque vous êtes un nageur de haut niveau, ce très petit effet, seulement quelques pour cent, peut faire la différence entre une médaille d'or et aucune médaille", a déclaré van Houwelingen dans un communiqué.
"Nous avons fait une estimation approximative et un peu exagérée de l'amélioration possible du 50 mètres nage libre", a déclaré van Houwelingen. "Cela s'est traduit par une amélioration de 0,6 seconde." En revanche, elle a noté que le décalage horaire entre la première et la sixième place lors de la finale du 50 mètres libre féminin aux Jeux olympiques d'été de 2016 à Rio de Janeiro n'était que de 0,12 seconde.
Van Houwelingen a noté qu'elle était elle-même une nageuse et a essayé la technique de ratissage pendant la natation. Elle a eu du mal à garder ses doigts écartés à une distance constante les uns des autres, "mais comme les nageurs d'élite peuvent également optimiser leur position de départ jusqu'à 1 degré, ils peuvent très probablement également appliquer quelque chose de cette connaissance à leur technique."
Les chercheurs ont noté que leurs recherches impliquaient des mouvements des bras quelque peu irréalistes à des vitesses constantes dans les fluides. Ils prévoient maintenant de mettre les bras imprimés en 3D dans un grand réservoir d'eau et de voir quelles forces ils ressentent lorsqu'ils effectuent des mouvements de natation plus réalistes à l'aide d'un robot.
Les scientifiques ont détaillé leurs résultats lundi 21 novembre lors de la réunion annuelle de la division de dynamique des fluides de l'American Physical Society à Portland, Oregon.
