- Introdução à Natação - Princípios físicos aplicados ao meio líquido

- Introdução à Natação
- Princípios físicos aplicados ao meio líquido
- Adaptação ao meio líquido
Como introdução, VAMOS REFLETIR SOBRE ALGUNS CONCEITOS
O QUE SÃO ATIVIDADES AQUÁTICAS?
O QUE É NADAR?
O QUE É NATAÇÃO?
ATIVIDADES AQUÁTICAS
Atividade aquática é toda e qualquer habilidade realizada no meio aquático. (PEREIRA, 2007)
NADAR
Ato de se deslocar na água.
Ser capaz de flutuar e deslocar-se na água sem o recurso a apoios fixos ou meios auxiliares de
sustentação. (CARVALHO, 1994)
É solucionar no meio aquático a equação da flutuação, equilíbrio, propulsão e respiração.
NATAÇÃO
Ação de nadar, considerada como um exercício, um esporte.
Objetivos da Natação:
- Recreativo
- Utilitário
- Terapêutico
- Competitivo
NATAÇÃO... ...melhorando o conceito:
Ação de auto propulsão e auto sustentação que o homem realiza no meio líquido com as estratégias
do seu próprio corpo, desenvolvendo os nados pré-estabelecidos. (FINA, 2001)
OS NADOS:
Livre (Crawl)
Costas
Borboleta
Peito
SENTA...
...QUE LÁ VAI HISTÓRIA!
Primórdios – Sobrevivência/Necessidade
Período clássico Grego – Formação dos jovens e soldados.
*não figurava nos Jogos da Antiguidade
Competição:
Japoneses (há mais de 2 mil anos)
I Jogos Olímpicos da Era Moderna (Atenas 1896)
BIOMECÂNICA DOS FLUÍDOS
O que é um fluido?
- Linguagem diária = líquido.
- Ponto de vista mecânico = qualquer substância que tende a fluir ou a deformar-se continuamente sob a
ação de uma força de cisalhamento.
SENDO ASSIM...
...Tanto os gases quanto os líquidos são fluidos!
Água e Ar - Ambos são fluidos
- Comportamentos mecânicos semelhantes.
- Características diferentes.
Principais diferenças da água em relação ao ar:
- Sensação de estarmos mais leves.
- Resistência maior para executar um movimento qualquer.
...Além disso devemos considerar que:
O ser humano não é adaptado à permanência na água.
...Portanto, para uma melhor interação do ser humano com o meio líquido, é importante entender os
princípios físicos da água.
A biomecânica divide o estudo do meio líquido em:
Hidrostática
Parte da física que estuda as propriedades associadas aos líquidos em equilíbrio. É o estudo da
flutuação.
Hidrodinâmica
Parte da física que se destina ao estudo dos corpos em movimento no meio líquido.
HIDROSTÁTICA
Porque uns corpos flutuam e outros não?
É um erro vulgar e muito generalizado afirmar que o corpo humano flutua por sua natureza e que
basta não ter medo para poder sustentar-se sobre a água.
Relação pesos específicos do corpo e do líquido é determinante.
EUREKA!!!!!!
PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES
“Todo corpo mergulhado num fluido em repouso sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima, cuja
intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.”
HIDROSTÁTICA
Sobre um corpo submerso atuam duas forças:
Vertical para baixo = PESO
Vertical para cima = EMPUXO
Então é simples!?!?!?!
Peso ≤ Empuxo - Flutuação
Peso > Empuxo – “Afogamento”
Não é tão simples assim!
Saber o peso corporal é fácil!
2
P = m x g (9,81m/s )
O problema é descobrir o empuxo.
E = peso da água deslocada
E = m H2O  g
E = d H2O  V H2O  g
a) quer saber? ...deixa quieto!
b) calma pai, vamos dar um jeito!
E = d H2O  V H2O  g
Como tal variável é de difícil análise, a opção é verificar de forma subjetiva a composição
corporal do indivíduo e a densidade dos tecidos biológicos.
Sobre um corpo submerso atuam duas forças:
Vertical para baixo = PESO
Vertical para cima = EMPUXO
Podem ocorrer 3 casos:
- Flutuabilidade Negativa
- Flutuabilidade Neutra
- Flutuabilidade Positiva
1) Que o empuxo seja menor do que o peso. Nesse caso o corpo afunda até o fundo. Isto acontece
quando a densidade do corpo é maior que a densidade do líquido (dc > dl).
FLUTUABILIDADE NEGATIVA
2) Que o empuxo seja igual ao peso. Nestas condições o corpo ficará em equilíbrio quando estiver
totalmente mergulhado no líquido. Isto acontece quando a densidade do corpo é igual a densidade do
líquido (dc = dl ).
FLUTUABILIDADE NEUTRA
3) Que o empuxo seja maior do que o peso. Nesse caso o corpo sobe até à superfície e aflora em parte.
Isto acontece quando a densidade do corpo é menor que a densidade do líquido (dc<dl ).
FLUTUABILIDADE POSITIVA
DENSIDADE - É a grandeza que dá a medida da concentração da massa de uma substância num
determinado volume.
D = m/V
Densidade da água pura = 1.000 kg/m³
Densidade da água do mar = 1.024 kg/m³
Densidade do gelo = 920 kg/m³
Densidade do corpo humano = 950 kg/m³
Densidade do músculo = 1.058 kg/m³
Densidade do osso = 1.801 kg/m³
Densidade da gordura = 946 kg/m³
ASPECTOS QUE INTERFEREM NA FLUTUAÇÃO
Composição corporal
Gênero
Ob
Obe
Centro de Gravidade (CG) e Centro de Volume (CV)
Por que algumas pessoas conseguem flutuar em posição completamente horizontal e outras não?
CG - ponto onde ao redor deste, a distribuição de massa é igual para todos os lados. (peso atua no CG do
corpo)
CV - ponto este, em que ao redor do mesmo o volume corporal é igual para todos os lados. (empuxo atua
no CV do corpo)
Volume de ar – Ex.: Quanto maior for a quantidade de ar no pulmões melhor ocorre a flutuação.
HIDRODINÂMICA
Parte da física que se destina ao estudo dos corpos em movimento no meio líquido.
MOVIMENTO NO FLUÍDO
Quando algo como a mão ou um remo se movimenta através da água, pode haver pouca ou muita
modificação aparente da água imediatamente circundante, dependendo da velocidade relativa do objeto em
relação à água.
É O FLUXO!!!!
Quando um objeto se movimenta através de um fluído:
- com velocidade baixa, o fluxo do fluído é denominado FLUXO LAMINAR.
- com velocidade alta, o fluxo do fluído é denominado TURBILHONAR.
Fluxo laminar se caracteriza por camadas uniformes de moléculas do fluido que fluem paralelamente umas
as outras.
Fluxo turbilhonar as camadas do fluido próximas da superfície do objeto se misturam aparecendo ondas e
redemoinhos.
HIDRODINÂMICA
“Posição ideal na natação que permite maximizar as forças propulsivas e minimizar as forças de arrasto”
Na hidrodinâmica além das forças de empuxo e peso, temos de levar em consideração as forças
propulsivas e de arrasto.
ARRASTO
As forças de arrasto também podem ser chamadas de resistência dinâmica – força que torna mais
lento o movimento de um corpo através de um fluido.
“Qualquer força que se opõe ao movimento na água”.
Desta forma as forças de arrasto se subdividem em 3 tipos:
- Arrasto de Superfície;
- Arrasto de Forma;
- Arrasto de Onda.
ARRASTO DE SUPERFÍCIE
Força provocada pelo contato direto das moléculas do corpo com as moléculas do fluido.
Região em que as camadas do fluido encontram-se lentificadas por ação da força tangencial
produzida pelo corpo.
Fatores de interferência
- Dimensão do atrito
- Velocidade de deslocamento
- Irregularidade do corpo
- Viscosidade do fluido
Redução do atrito
- Raspagem
Efeito da raspagem = redução do arrasto + diminuição do gasto energético (?)
Efetividade não pode ser comprovada!
- Roupas específicas
Efetiva redução do arrasto + diminuição do gasto energético
Redução do atrito
ARRASTO DE FORMA
O contato do corpo com o fluido gera áreas de pressão diferenciadas que podem ocasionar a
redução da velocidade do corpo.
- Força que surge da região de maior pressão para a região de menor pressão.
O arrasto de forma possui maior gerência e influência dentre todos os arrastos.
Como diminuir o efeito do arrasto de forma?
...Para não haver diferença tão grande entre pressões, o objeto tem que possuir uma arquitetura
onde o fluido percorra seu corpo.
No meio líquido o posicionamento do corpo durante o nado é fundamental para reduzir o arrasto de
forma.
ARRASTO DE ONDA
Movimento realizado na interface de dois fluidos de densidades diferentes gera ondas no fluido
mais denso.
- Resistência imposta pelas ondas no corpo tende a reduzir a velocidade.
PROPULSÃO
É a capacidade que o corpo tem de se locomover dentro d’água com seus próprios recursos.
Forças de Propulsão
Quando pensamos nas forças que geram o nado, há três teorias formuladas a respeito de tais
forças na natação e esportes aquáticos:
- Teoria da Força de Reação (Counsilman, 1968);
- Teoria da Força de Sustentação Propulsiva (Cousilman, 1971);
- Teoria do Vórtice ou Vórtex (Firpp, 1965).
TEORIA DA FORÇA DE REAÇÃO
Pautada na 3ª lei de Newton.
...quando realizamos uma ação de empurrar a água para trás, por reação a água nos empurra para frente.
UMA NOVA TEORIA!
Esta teoria assume que quando o nadador está dando sua braçada subaquática, há diversas forças
atuando no segmento (empuxo, força gravitacional e arrasto) e a somatória vetorial de tais forças gera uma
resultante que sempre, em qualquer posição que se encontrar o segmento, aponta para frente.
TEORIA DA FORÇA DE SUSTENTAÇÃO PROPULSIVA
- Contato de um corpo com o fluído gera regiões de baixa pressão e alta pressão.
- Diferença de pressão cria força vertical de sustentação.
TEORIA DO VÓRTICE OU VÓRTEX
Esta teoria assume que movimentos circulares na água geram turbilhonamentos que possuem
característica propulsiva.
ADAPTAÇÃO AO MEIO LÍQUIDO
O QUE É?
APRENDER
APERFEIÇOAR
TREINAR
APRENDIZAGEM – fator novo
Fatores internos
- Maturação
- Vivências anteriores
Fatores externos
- Ambiente
- Escola
- Materiais
- Estratégias do Professor
Fases da aprendizagem
- Demonstração
- Vivências livres
- Orientações parciais
ADAPTAÇÃO AO MEIO LÍQUIDO
É o período de domínio do corpo no meio aquático, ou seja, é o primeiro momento de familiarizar-se
com o meio aquático, adquirindo confiança e domínio da água. Após esta fase irá aprender a técnica do
nado.
SEQUÊNCIA PEDAGÓGICA DA FASE DE ADAPTAÇÃO
Contato (ambientação)
Equilíbrio
Imersão
Respiração
Flutuações
Recuperação
Deslize
Propulsão
Sobrevivência
Mergulho elementar
Crawl elementar
Embora sob um ponto de vista pedagógico, sejam o equilíbrio, a respiração e a propulsão os 3
componentes que fundamentam o ato de nadar, o domínio do controle respiratório é o principal fator de
adaptação ao meio líquido.
RESPIRAÇÃO GERAL
Respiração Geral
Meio Terrestre
Meio Aquático
Dominância nasal
Dominância bocal
Ato reflexo
Ato voluntário
Inspiração reflexa
Inspiração automática
Expiração passiva
Expiração ativa
Seja Feliz!
Prof. Wilson Lima