Física y Mecánica de la Natación

Principios Físicos-Mecánicos en Natación

• La natación combina movimiento y coordinación mental
• Esto permite un desplazamiento eficiente
• La técnica adecuada necesita comprensión de principios mecánicos y fisiológicos.

Consideraciones Anatómicas y Mecánicas en la Técnica de Natación

• La natación considera la línea de flotación, línea media, eje longitudinal y eje transversal

Línea de Flotación

• Es una línea horizontal imaginaria representando la posición del cuerpo en relación con la superficie del agua
• Debe coincidir con el nivel del agua cuando el nadador está en posición horizontal.

Línea Media

• Es una línea imaginaria que divide el cuerpo en dos mitades: izquierda y derecha.

Eje Longitudinal

• Es una línea imaginaria desde la cabeza hasta los pies, pasando por el centro
• Forma un ángulo recto con el plano transversal y permite los movimientos de rotación del cuerpo.

Eje Transversal

• Es una línea horizontal de lado a lado que forma un ángulo recto con el plano sagital.

Principio de Flotación

• Es la capacidad de un cuerpo de sostenerse en la superficie de un líquido.

Factores que Influyen en la Flotación

• La densidad del agua, el peso específico del cuerpo humano, los pulmones y el centro de gravedad influyen en la flotación

Densidad del Agua

• Un agua más densa facilita la flotación por un mayor empuje del fluido
• El Principio de Arquímedes explica este empuje.
• Principio de Arquímedes: Un cuerpo total o parcial sumergido en un fluido, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del fluido que desplaza.

Peso Específico del Cuerpo Humano

• El peso específico en posición horizontal, con pulmones vacíos y sistema muscular relajado, determina la flotación
• Difiere entre individuos por factores como sexo, edad y tonicidad muscular.

Pulmones

• Al inspirar aire, los pulmones aumentan su volumen y reducen el peso específico del cuerpo, favoreciendo la flotación.

Centro de Gravedad

• Es el punto imaginario donde se concentra el peso total de un cuerpo
• En posición horizontal en el agua, se localiza aproximadamente a nivel de las tres últimas vértebras dorsales.
• Cuando un cuerpo se encuentra extendido, actúan dos fuerzas que tienden a desequilibrarlo
• El punto de volumen actúa a la altura de los pulmones
• La fuerza de gravedad actúa cerca de las vértebras lumbares
• La pérdida de alineación horizontal provoca un desequilibrio en el cuerpo.

Nivel de Flotación

• Depende de factores externos imposibles de modificar
• El batido sostenido y la posición de la cabeza favorecen la flotación y alineación.

Tres Casos de Flotación

• Flota si la densidad del cuerpo es menor que la del agua.
• Se hunde si la densidad del cuerpo es mayor.
• Alcanza un equilibrio si la densidad del cuerpo es igual a la del agua

Resistencia al Agua

• Clave: minimizar la resistencia al avance aprendiendo a mover el cuerpo en el agua.
• Tipos de resistencia: Frontal y fricción

Resistencia Frontal

• Es la fuerza que el agua ejerce contra el avance del nadador
• Los coeficientes de resistencia son importantes para determinar la posición correcta del cuerpo.
• A mayor coeficiente, mayor resistencia frontal.
• Esto causa una menor velocidad, mayor consumo energético, fatiga y menor eficiencia técnica.

Resistencia por Fricción

• Es el rozamiento del agua contra la superficie del cuerpo
• La postura (brazos/piernas no extendidos que crean turbulencias) y la textura (trajes de baño rugosos o vellosidad excesiva) son fundamentales.

Agrandar Superficies de Empuje

• El nadador debe aumentar la superficie efectiva de manos, antebrazos, pies y piernas al empujar el agua.

Importancia de las Superficies de Empuje

• El agua no es un apoyo sólido
• A mayor superficie de empuje, mayor fuerza de avance
• "Codos caídos" reducen superficie útil.

Principios Físicos de la Propulsión

• Acción-reacción (tercera ley de Newton) y sustentación (Bernoulli)

Principio de Acción-Reacción

• "A toda acción le corresponde una reacción de igual intensidad, pero en sentido contrario".
• Si se empuja agua hacia atrás, el cuerpo avanza hacia adelante con igual intensidad.ej.: Brazada eficiente.
• Error: Recobro circular amplio (brazo abierto) → Reacción lateral (cadera se desvía).

Principio de Sustentación (Bernoulli)

• La diferencia de presiones entre dorso y palma de la mano genera que un cuerpo pueda elevarse, sostenerse y propulsarse
• La palma (parte inferior) tiene mayor presión → produciendo empuje hacia adelante
• El dorso (parte superior) tiene menor presión → produciendo elevación y sustentación.

Búsqueda de Nuevos Planos de Apoyo

• El nadador debe cambiar constantemente la trayectoria de sus manos bajo el agua para:
• Capturar nuevas masas de agua quietas
• Maximizar la propulsión y minimizar el gasto energético.

Tipos de Brazadas y su Eficiencia

• Brazadas negativas y brazada correcta

Brazadas Negativas

• Codo extendido (circular): Desplazamiento vertical y poca propulsión al usar brazos rectos sin flexión.
• Codo flexionado ("en punta"): Poca propulsión al dirigir el codo flexionado hacia atrás sin aprovechar planos de apoyo.

Brazada Correcta

• La acción acuática de la brazada es el empuje
• Trayectoria en "S modificada"
• Objetivo: empujar las masas de aguas quietas.

Continuidad en la Propulsión

• El fin de la acción propulsiva de un brazo debe coincidir con el inicio del otro, así se crea un impulso continuo
• Una pausa entre brazadas ocasiona: Pérdida de velocidad y gasto energético.

Control de Eficiencia de la Brazada

• Mano sale detrás de donde entró → (eficiencia mala).
• Mano sale en el mismo lugar donde entró → Regular (eficiencia aceptable).
• Mano sale adelante de donde entró → Correcta (alta eficiencia).

Movimientos de Impulsión Cerca de la Línea Media del Cuerpo

• Su importancia radica en que Menos resistencia por fricción y Estabilidad

Errores en los Distintos Estilos

• Crol: Brazos muy abiertos → Piernas se desalinean del plano.
• Mariposa: Empuje con las manos muy separadas → Codo en punta y posterior Trepada.
• Espalda: Tracción de las manos ligeramente fuera de los hombros pero con rolido y si hay Brazos muy abiertos → Cadera y piernas oscilan lateralmente.
• Pecho: Movimiento simétrico de brazos (como en mariposa) → Fuerzas laterales se anulan.

El Recobro de los Brazos

• Es la fase en la que brazos y piernas vuelven a su posición inicial.

Recobro en Crol y Espalda

• Cuanto más se aleje la mano de la línea media del cuerpo en el recobro → Desbalance lateral y Solución: En Crol, se soluciona elevando el codo y En espalda, el brazo debe recuperar por encima del cuerpo, manteniendo el rolido para evitar desplazamiento del brazo.

Recobro en Pecho y Mariposa

• No existen problemas de desplazamientos laterales, ya que los Movimientos son simétricos.

Alternancia entre Tracción y Recobro

• Fase de tracción (bajo el agua): Máxima contracción muscular.
• Fase de recuperación (en el aire): Relajación activa que consiste en descansar la musculatura del brazo.
• Fatiga rápida si el brazo está siempre tenso.

Respiración

• Tipos de respiración: Continua y explosiva

Respiración Continua

• Se inspira por un lado (ej: crol) y se exhala gradualmente durante la siguiente brazada resultando ventajoso ya que Mantiene el ritmo constante y evita acumulación de CO₂.

Respiración Explosiva

• Se retiene el aire un instante y se exhala rápido antes de inspirar mejorando el control de flotación.

Proceso Fisiológico

• Inspiración por la boca o nariz fuera del agua
• Espiración por la nariz o boca bajo el agua

Composición Química

• Se absorbe Oxígeno (O2)
• Se desecha Dióxido de Carbono (CO2)

Errores Comunes y Soluciones

• Contener la respiración genera Acumulación de CO2 y Fatiga prematura resuelto en Crol/Espalda al Exhalar continuamente bajo el agua.
• En CROL: Brazada derecha + rotación cabeza = Inspiración (por la boca)
• Brazada izquierda = Exhalación gradual (por nariz/boca bajo el agua, y continuar.

Flexibilidad Articular y Elasticidad Muscular

• Se mide la amplitud de movimiento (ej: hombros, tobillos y la capacidad de músculos/tendones.

Articulaciones Críticas

• Hombros mejoran la fluidez de brazadas (crol, espalda) y previenen de lesiones
• Tobillos aumentan la eficacia de la patada (propulsión y sustentación).

Factores Influyentes

• Anatomía ósea
• Edad (disminuye con los años)
• Sexo.