توصلت دراسة جديدة إلى أن أفضل طريقة للسباحين المتنافسين لإمساك أصابعهم هي تفريقهم قليلاً حتى يمسكون المياه.
في البحث عن التقنية التي يمكن أن تجلب أسرع سباحة حرة ، ألمح بحث سابق إلى أن السباحين يمكن أن يحسنوا كفاءتهم من خلال تفريق أصابعهم ، ولكن بقي الكثير غير مؤكد كيف يمكن أن يعمل هذا وكم من السباحين يحتاجون لنشر أصابعهم للاستفادة.
لحل هذا اللغز ، قام ديناميكيو السوائل بالتحقيق في كل من النماذج الافتراضية للأسلحة البشرية في المحاكاة الحاسوبية والنماذج المطبوعة ثلاثية الأبعاد للأسلحة البشرية في تجارب نفق الرياح. قاموا بتحليل القوى التي مرت بها هذه النماذج في خمسة مستويات مختلفة من انتشار الأصابع: عند صفر درجة من الانتشار ، حيث تم الضغط على جميع الأصابع معًا مثل مجداف ، من خلال فواصل زمنية أوسع من 5 درجات على طول الطريق حتى 20 درجة من الانتشار.
وقال الباحثون إن أفضل النتائج شوهدت بانتشار الأصابع بمقدار 10 درجات في كل من المحاكاة الحاسوبية وتجارب أنفاق الرياح.
وأوضح الباحثون أنه مع انتشار الأصابع ، تنزلق بعض المياه من خلالها. ومع ذلك ، يمكن أن يحد الاضطراب الناتج من تدفق المياه بين الأصابع. على هذا النحو ، يمكن أن يزيد الانتشار البسيط للأصابع بشكل فعال من مساحة سطح اليد. وقال خوسيه فان هويلينجن مؤلف الدراسة ، وهو ديناميكي سائل السباحة في جامعة آيندهوفن للتكنولوجيا في هولندا ، إلى حد معين ، أن الفائدة من هذه الزيادة الفعالة في مساحة السطح تفوق تأثير الماء المفقود بين الأصابع.
في الدراسة ، حتى انتشار الأصابع بمقدار 5 درجات قلل من مقدار السحب الذي تتعرض له الذراعين بنسبة 2 في المائة في محاكاة الكمبيوتر و 5 في المائة في تجارب نفق الرياح.
وقال فان هويلينجن لـ Live Science: "إن الاستخدام الأمثل لانتشار الأصابع قد يعطي ميزة تنافسية".
على الرغم من أن هذه الآثار خفية ، إلا أنها يمكن أن تحدث فرقًا كبيرًا في السباقات بين السباحين النخبة. وقال فان هويلينجن في بيان "عندما تكون سباحا أعلى ، فإن هذا التأثير الصغير جدا ، بنسبة قليلة فقط ، يمكن أن يحدث فرقا بين ميدالية ذهبية ولا ميدالية على الإطلاق".
قال فان هويلينجن: "لقد قدمنا تقديرًا تقريبيًا ومبالغًا فيه قليلاً للتحسين المحتمل للسباق الحر بطول 50 مترًا". "هذا أدى إلى تحسن 0.6 ثانية." في المقابل ، لاحظت أن الفارق الزمني بين المركزين الأول والسادس في نهائي المرأة حرة 50 متر حرة في دورة الألعاب الأولمبية الصيفية لعام 2016 في ريو دي جانيرو كان 0.12 ثانية فقط.
أشارت فان هويلينجن إلى أنها كانت تسبح بنفسها ، وحاولت تقنية التجريف أثناء السباحة. لقد وجدت صعوبة في إبقاء أصابعها تنتشر على مسافة ثابتة من بعضها البعض ، "ولكن نظرًا لأن السباحين من النخبة يمكنهم أيضًا تحسين وضع البداية حتى درجة واحدة ، يمكنهم على الأرجح أيضًا تطبيق شيء من هذه المعرفة على أسلوبهم".
ولاحظ الباحثون أن أبحاثهم تضمنت تحريك الأسلحة إلى حد ما بشكل غير واقعي بسرعات ثابتة من خلال السوائل. يخططون الآن لوضع أذرع مطبوعة ثلاثية الأبعاد في خزان مياه كبير ومعرفة القوى التي يواجهونها عندما يقومون بحركات سباحة أكثر واقعية باستخدام الروبوت.
قام العلماء بتفصيل النتائج التي توصلوا إليها يوم الاثنين (21 نوفمبر) في الاجتماع السنوي لقسم ديناميكا الموائع في الجمعية الفيزيائية الأمريكية في بورتلاند ، أوريغون.
