Най-добрият начин конкурентните плувци да държат пръстите си е да ги раздадат леко на разстояние, така че да гребят водата, открива ново проучване.
При лова на техниката, която може да донесе най-бързото плуване в свободен стил, предишни изследвания намекнаха, че плувците могат да подобрят ефективността си, като раздадат пръсти на разстояние, но много остава несигурно как това може да работи и колко плувци трябва да раздадат пръстите си, за да се възползват.
За да разрешат тази мистерия, флуидните динамисти изследват както виртуални модели човешки оръжия в компютърни симулации, така и 3D-отпечатани модели на човешки оръжия при експерименти с вятърни тунели. Те анализираха силите, които тези модели изпитваха при пет различни нива на разпръскване на пръстите: при нулеви градуси на разпръскване, при което всички пръсти бяха притиснати заедно като гребло, през прогресивно по-широки 5-градусови интервали до 20 градуса на разпространение.
Най-добрите резултати бяха наблюдавани при разпръскване на пръста на 10 градуса както при компютърни симулации, така и при експерименти с вятърни тунели, казват изследователите.
Изследователите обясниха, че докато пръстите се раздалечават, някаква вода се промъква през тях. Получената турбулентност обаче може да ограничи притока на вода между пръстите. Като такова, леко разпръскване на пръста може ефективно да увеличи повърхността на ръката. До определен момент ползата от това ефективно увеличаване на повърхността надвишава ефекта на водата, загубена между пръстите, каза съавторът на изследването Джодже ван Хювелинген, динамик на плувната течност в Техническия университет в Айндховен в Холандия.
В проучването дори 5-градусовото разпръскване на пръста намалява количеството на влачене, което опитът на оръжието изпитва с 2 процента при компютърни симулации и 5 процента при експерименти с вятърни тунели.
"Използването на оптимално разпръскване на пръсти може да даде конкурентно предимство", заяви ван Хуулинген пред Live Science.
Въпреки че тези ефекти са фини, те биха могли да направят голяма разлика в състезанията между елитни плувци. „Когато сте топ плувец, този много малък ефект, само няколко процента, може да направи разликата между златен медал и никакъв медал“, казва в изявление Ван Хоулинген.
"Направихме груба и малко преувеличена оценка за евентуалното подобрение на 50-метровия свободен стил", каза ван Хуулинген. „Това доведе до подобрение от 0.6 секунди.“ За разлика от нея тя отбеляза, че разликата във времето между първо и шесто място на финала на 50 метра свободен стил на жената на Летните олимпийски игри в Рио де Жанейро през 2016 г. е била само 0,12 секунди.
Ван Хюелинген отбеляза, че самата тя е плувец и е опитала техниката на рейк по време на плуване. Затрудняваше се да държи пръстите си на постоянно разстояние един от друг, "но тъй като елитните плувци също могат да оптимизират началната си позиция до 1 градус, най-вероятно също могат да прилагат нещо от това знание в техниката си".
Изследователите отбелязват, че техните изследвания включват оръжия, които се движат някак нереално с постоянна скорост през течности. Те сега планират да поставят 3D отпечатани оръжия в голям резервоар за вода и да видят какви сили изпитват, когато извършват по-реалистични плувни движения с помощта на робот.
Учените подробно откриха своите открития в понеделник (21 ноември) на годишната среща на Отдела за динамика на флуидната динамика на Американското физическо общество в Портланд, Орегон.
