Modelo de Kolmogorov e Duplishcheva (1992) – “Velocity Perturbation Method”

Kolmogorov & Duplishcheva (1992) estabeleceram outro método para determinar a força de arrasto hidrodinâmico durante o nado efetivo. A este novo método chamaram-lhe “Velocity Perturbation Method” (VPM) – método de perturbação da velocidade (Toussaint & Truijens, 2005) sendo também conhecido como “method of small perturbations” – método das pequenas perturbações.

Figura 30: Representação do corpo hidrodinâmico usado no VPM. 1-Porção flutuante; 2-linha de água; 3- orifício de enchimento; 4-suporte do cilindro; 5-locais de ancoragem do cabo; 6-cilindro hidrodinâmico (adaptado de Vilas-Boas et al., 2001).

Nesta abordagem, os sujeitos nadavam um percurso de 30 m completo duas vezes à máxima velocidade. O primeiro percurso era realizado livremente, sem qualquer corpo hidrodinâmico complementar acoplado e no segundo, tinha por base a acoplagem ao nadador de um corpo que produzia um arrasto adicional conhecido (figura 30), sendo comparadas as situações com e sem corpo hidrodinâmico rebocado. Para ambos os percursos, a velocidade média era calculada.

Partindo do princípio de que em ambos os percursos a potência mecânica para ultrapassar a força de arrasto hidrodinâmico é máxima e constante, a força de arrasto hidrodinâmico pode ser determinada tendo em conta a diferença na velocidade de nado.

Ao contrário das técnicas de interpolação e do MAD-system que exigiam procedimentos experimentais complicados e dispendiosos, o método da perturbação da velocidade apenas requer o uso de um corpo hidrodinâmico e de um cronómetro para avaliar a força de arrasto hidrodinâmico ativo. Para além disso, esta abordagem pode ser aplicada para calcular a força de arrasto hidrodinâmico ativo nas quatro técnicas de nado. Os outros métodos apenas permitem ser aplicados à técnica de nado “Crol” (p.e. MAD-system,

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Hollander et al., 1986) apresentando o nadador algumas limitações de nado, uma vez que os MI não eram tidos em conta, encontrando-se suspensos por um pull-buoy (Marinho et al., 2010a).

Por conseguinte, o método de perturbação da velocidade parece representar um procedimento simples mas fiável para avaliar a força de arrasto hidrodinâmico ativo em jovens nadadores.

Toussaint, Ross & Kolmogorov (2004) avaliaram as diferenças na força de arrasto hidrodinâmico ativo medido com o MAD-system (Hollander et al., 1986) e o método de perturbação da velocidade (Kolmogorov & Duplishcheva, 1992) e relataram que a principal razão para a diferença na força de arrasto hidrodinâmico ativo foi devida a uma desigual potência mecânica no nado “livre” relativamente ao nado com o corpo hidrodinâmico acoplado no método de perturbação da velocidade.

Uma comparação dos dois métodos descritos anteriormente sugere que os resultados de arrasto são idênticos desde que o pressuposto de potência mecânica igual seja respeitado no método de VPM (Toussaint et al., 2004).

Exemplo de estudos utilizando o método de perturbação da velocidade (VPM)

Marinho et al. (2010a) realizaram um estudo recorrendo ao “VPM” para determinar se 8 semanas de treino poderiam afetar a força de arrasto hidrodinâmico ativo em jovens nadadores.

A força de arrasto hidrodinâmico ativo foi calculada de acordo com os procedimentos do método de perturbação da velocidade, aplicado apenas na técnica de Crol, sendo avaliada a velocidade de nado durante 13m (entre os 11 e os 24m desde a partida).

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Figura 31: Representação esquemática do método de perturbação da velocidade (adaptado de Marinho et al., 2010a).

Nas figuras seguintes (32, 33 e 34) é possível constatar os valores da velocidade de nado, força de arrasto hidrodinâmico e coeficiente de arrasto para a totalidade da amostra, bem como, para raparigas e rapazes em ambos os momentos (no início e após 8 semanas de treino).

Figura 32: Valores médios e desvio padrão da velocidade de nado para a totalidade da amostra, raparigas e rapazes em ambos os percursos (adaptado de Marinho et al., 2010a).

Figura 33: Valores médios e desvio padrão da força de arrasto hidrodinâmico para a totalidade da amostra, raparigas e rapazes em ambos os percursos (adaptado de Marinho et al., 2010a).

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Figura 34: Valores médios e desvio padrão do coeficiente de arrasto para a totalidade da amostra, raparigas e rapazes em ambos os percursos (adaptado de Marinho et al., 2010a).

Contudo, não foram registadas diferenças significativas. A velocidade de nado aumentou entre os dois momentos, correspondendo a um aumento de 1.53 ±0.07% para a totalidade da amostra e a média da força de arrasto hidrodinâmico ativo (força de arrasto hidrodinâmico e coeficiente de arrasto) diminuiu quer nos rapazes, quer nas raparigas mas, essas diferenças corresponderam a apenas um decréscimo de 5.34 ±0.46% e 8.82 ±0.83% para a totalidade da amostra, considerando respetivamente a força de arrasto hidrodinâmico e o coeficiente de arrasto.

Mais, não foram registadas diferenças significativas entre rapazes e raparigas em ambos os momentos contudo, as raparigas tendem a apresentar valores de força de arrasto hidrodinâmico ativo inferiores (p> 0.05), bem como, velocidades de nado também menores (1º momento: 0.15 ±0.06 m.s-1 de diferença; 2º momento: 0.13 ±0.05 m.s-1; p <0.05).

Num estudo realizado por Ribeiro et al. (2008), com o propósito de estabelecer relações entre o coeficiente de arrasto passivo e ativo e a performance de nado nas 4 técnicas, recorreram ao método de perturbação da velocidade e concluíram que o CDa foi

significativamente mais elevado nos homens nas técnicas de Crol e Costas do que nas mulheres, em contrapartida não foram observadas diferenças no CDp entre géneros.

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Figura 35: Valores médios e desvio padrão do CDa e CDp nas quatro técnicas de nado (p≤ 0.05) (adaptado de

Ribeiro et al., 2008).

Foi também descoberto que o CDa na técnica de Bruços foi significativamente mais

elevado do que nas outras três técnicas. Não foi verificada nenhuma relação significativa entre o CDa das diferentes técnicas e a performance de nado. Todavia, na técnica de Costas,

uma correlação significativa e positiva (r=0.81, p≤0.05) foi verificada entre o CDp e a

performance de nado.

As diferenças no CDa entre géneros observadas nas técnicas de Crol e Costas parecem

não ser devidas às diferenças no tamanho e/ou composição corporal (não se verificaram diferenças no CDp entre géneros) mas sim, resultado dos distintos níveis da habilidade técnica

de nado.

O elevado valor relativo do CDa obtido na técnica de bruços reflete a menor qualidade

da posição hidrodinâmica inerente a esta técnica. A falta de correlações significativas entre o CDa das quatro técnicas e a performance de nado parecem indicar que CDa não é um fator

influenciador decisivo no nado à máxima velocidade. A correlação significativa entre o CDp e

a performance na técnica de nado poderia ser explicada pelo fato dos mais largos e robustos nadadores, com elevados valores de CDp, serem aqueles que atingiram velocidades mais

elevadas, devido a uma maior capacidade propulsiva e não à forma hidrodinâmica do corpo.