Analyse des environnements numériques

O arrasto ativo é difícil de ser determinado através de experiências (Wilson & Thorp, 2003; Pendergast et al., 2003, 2005; Toussaint et al., 2004; Zamparo et al., 2005) ainda que, alguns parâmetros indiretos possam ser considerados no cálculo do trabalho mecânico (W), entre eles temos o torque subaquático.

Num corpo passivo imerso na água atuam duas forças: a impulsão (F) e o peso (p). Por causa da menor densidade dos pulmões, os centros destas duas forças não coincidem nas mesmas linhas verticais, criando assim um chamado torque.

O torque passivo tem tendência a fazer com que as pernas se afundem, e já em 1933 levaram à expressão “resistência de tornozelos” (Cureton, 1933), que demonstra a tendência do corpo em adquirir uma postura mais ou menos inclinada quando está submerso (Pendergast et al., 1977). Esta forma de resistência tem um efeito inibidor na velocidade e desempenha uma importante tarefa nos nadadores na aquisição de uma posição hidrodinâmica quando estão a nadar (Kjendlie et al., 2004b).

Vários estudos abordaram esta problemática, até que ponto o torque passivo influencia o nado? (Rennie et al., 1975; Capelli et al., 1995; Zamparo et al., 1996b; McLean & Hinrichs, 1998). Ao alterar experimentalmente o torque, descobriram-se relações lineares entre este, a força de arrasto hidrodinâmico e o custo energético de nado (Zamparo et al., 1996b). Num estudo semelhante concluiu-se que o fator mais determinante no custo energético de nado a uma velocidade média 0.7≤v≤1.2 m.s-1 era o torque passivo (Capelli et

al., 1995). Para além disso, descobriu-se uma relação entre a idade e o torque passivo

(Zamparo et al., 1996a), aumentando o torque à medida que aumenta a idade e a altura do indivíduo. A distância entre o centro da massa e o centro do volume aumenta com o aumento

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da altura (Zamparo et al., 1996a) contribuindo assim para um cada vez mais elevado torque passivo.

Yanai (2001) refere que o torque se altera durante o nado à medida que os MS entram e saem da água, alterando assim a impulsão e, por conseguinte o centro de impulsão durante um ciclo de braçadas. Para além disso, as mudanças no volume dos pulmões durante o ciclo respiratório também afetam a flutuabilidade e, por conseguinte, o torque durante o nado efetivo (Zamparo et al., 1996a).

O torque que atua sobre um eixo transverso ao corpo durante o nado à superfície é resultado da impulsão, do peso e das forças propulsivas das mãos e dos pés, posicionando-se estas forças a partir do centro de gravidade e podem ser definidas como torque ativo (Ta). O

torque subaquático passivo (Tp) pode ser definido como o torque que atua sobre um eixo

transverso ao corpo completamento imerso e é provocado pela impulsão, peso e pela distância entre o centro de impulsão e o centro de massa onde não existe nenhuma força propulsora (Kjendlie et al., 2004b).

O torque ativo é difícil, se não impossível de se medir diretamente. As estimativas do torque ativo com base nas posições e orientações das partes do corpo (Yanai, 2001) constituem apenas um método para medir indiretamente o torque ativo.

Analisar os efeitos do Ta (torque ativo) constitui uma outra abordagem que esclarece

as relações entre o torque passivo e ativo. O ângulo em relação à horizontal e o corpo dos nadadores resulta de forças que atuam no nadador no plano horizontal e podem ser apontadas como uma medida indireta do torque ativo. O ângulo do corpo vai também determinar a área de superfície frontal oposta ao deslocamento e com isso tem uma influência direta na força de arrasto hidrodinâmico (Kjendlie et al., 2004b). Ao contrário de dados anteriores, a pesquisa realizada por Yanai (2001) demonstrou que durante o nado efetivo, o impulso tende a levantar as pernas e a baixar a cabeça, colocando-se assim em hipótese de que a ação das pernas possa ajudar na manutenção do equilíbrio rotacional durante o nado.

No estudo realizado por Kjendlie et al. (2004b) os investigadores tinham como propósito determinar as diferenças entre o torque passivo e o ângulo do corpo ativo como uma forma de avaliar esta hipótese e determinar o efeito do tamanho do corpo no torque passivo e no ângulo do corpo ativo. Para além disso, propuseram-se abordar os efeitos do

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torque passivo, do ângulo do corpo e do impulso hidrostático na prestação dos nadadores à velocidade máxima.

Uma das questões mais importantes analisadas neste estudo era se o ângulo do corpo durante o nado estaria dependente do torque passivo. Os dados apresentados mostram uma importante correlação entre o ângulo do corpo e o torque passivo à velocidade sub-maximal mais baixa mas, o mesmo não se verifica nem à velocidade sub-maximal mais elevada nem à velocidade máxima. A mesma tendência é observada quando se analisa o torque passivo normalizado para o comprimento do corpo, e para a mais elevada velocidade submáxima, uma significativa correlação entre o torque passivo e o ângulo que o corpo faz com a horizontal é verificado. Isto significa que a velocidades mais elevadas, e particularmente à velocidade máxima, outras forças, ou seja as forças propulsoras das mãos e dos pés ou as forças que atuam na água em movimento, influenciam o torque passivo e o ângulo do corpo. Yanai (2001) chegou à mesma conclusão quando aplicou a abordagem matemática no cálculo do torque ativo a velocidades de sprint sub-maximais. Contudo, os resultados desse estudo mostraram que as forças propulsoras das mãos e dos pés agiram de forma a direcionar a rotação do corpo em relação ao eixo transverso de forma a elevar as pernas e a baixar a cabeça, ou seja, diminuindo o ângulo do corpo (Yanai 2001). A ação das mãos, durante o nado Crol, deveria criar um torque com o propósito de baixar as pernas e, utilizando o batimento das pernas criar um torque que contrariasse esse efeito. Portanto a frequência e força de ação das pernas vai influenciar o torque ativo e o ângulo do corpo.

Tal como Yanai salienta (2001), a recuperação do braço acima da água altera o centro do volume imerso desde trás, sendo óbvio que os MS ao entrarem e saírem da agua vão provocar alterações no torque ativo. Também a respiração altera o volume do corpo imerso e a flutuabilidade e, por conseguinte o torque. As forças do fluxo da água contra o corpo podem também influenciar o equilíbrio rotacional do nadador, apesar de este fato não ter sido contemplado no estudo de Yanai. Um termo denominado impulso hidrostático (Vorontsov e Rumyantsev 2000; McLean e Hinrichs 2000) foi anteriormente sugerido como forma de reduzir a força de arrasto hidrodinâmico a velocidades mais elevadas, por causa das forças do fluxo da água que supostamente ajudam o nadador a manter um posição mais horizontal. Contudo, parece existir muito pouca investigação que aborde este fenómeno. Se estas forças do fluxo da água acrescentam ou diminuem o torque durante a ação dos MI, ou se criam uma certa quantidade de impulso, fazendo com que o atleta nade “mais alto” na água é uma questão que permanece por responder.

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