הדרך הטובה ביותר לשחיינים תחרותיים להחזיק את האצבעות היא לפרוס אותם מעט זה מזה כדי לגרוף את המים, כך עולה ממחקר חדש.
במצוד אחר הטכניקה שיכולה להביא את השחייה המהירה ביותר בסגנון חופשי, רמזים מחקרים קודמים ששחיינים יכולים לשפר את היעילות שלהם על ידי פיזור האצבעות שלהם לגזרים, אך הרבה נותרו לא בטוחים כיצד הדבר עשוי לעבוד וכמה שחייבים צריכים להפיץ את האצבעות כדי להועיל.
כדי לפתור תעלומה זו, דינמיקאים נזילים חקרו שני דגמים וירטואליים של זרועות אנושיות בסימולציות מחשב וגם מודלים מודפסים תלת-ממדיים של נשק אנושי בניסויים במנהרת רוח. הם ניתחו את הכוחות שחוו הדגמים הללו בחמש רמות שונות של התפשטות אצבעות: באפס דרגות התפשטות, בהן כל האצבעות נלחצו זו לזו כמו משוט, דרך מרווחים רחבים יותר של 5 מעלות עד 20 מעלות התפשטות.
התוצאות הטובות ביותר נצפו עם התפשטות אצבעות של 10 מעלות הן בסימולציות מחשב ובניסויים במנהרת הרוח, אמרו החוקרים.
החוקרים הסבירו שככל שאצבעותיהם מתפשטות, חלק מהמים גולשים דרכם. עם זאת, הסערה שנוצרה יכולה להגביל את זרימת המים בין האצבעות. ככזה, התפשטות אצבעות קלה יכולה להגדיל ביעילות את שטח הפנים של היד. עד לנקודה מסוימת, התועלת מהעצמה האפקטיבית הזו בשטח פני השטח עולה על השפעת המים שאבדו בין האצבעות, אמר מחבר המחקר Josje van Houwelingen, דינמיק נוזל שחייה באוניברסיטת טכנולוגיה איינדהובן בהולנד.
במחקר, אפילו התפשטות אצבעות של 5 מעלות הפחיתה את כמות הגרירה אותה חווים הזרועות בשני אחוזים בהדמיות מחשב ו -5 אחוזים בניסויים במנהרת הרוח.
"שימוש בפיזור אצבעות אופטימלי עשוי להעניק יתרון תחרותי", אמר ואן הו-ולינגן ל- Live Science.
למרות שההשפעות הללו עדינות, הן יכולות לעשות הבדל גדול במירוצים בין שחייני העילית. "כשאתה שחיין מוביל, האפקט הקטן ביותר הזה, אחוזים בודדים בלבד, יכול לעשות את ההבדל בין מדליית זהב ללא מדליה בכלל", אמר ואן הו'ואלינגן בהצהרה.
"עשינו הערכה מחוספסת, וקצת מוגזמת, לשיפור האפשרי במשחה ל -50 מטר חופשי", אמר ואן הובלינגן. "זה הביא לשיפור של 0.6 שניות." לעומתה, היא ציינה כי הפרש הזמן בין המקום הראשון לששי בגמר 50 מטר חופשי של האישה באולימפיאדת הקיץ 2016 בריו דה ז'נרו היה 0.12 שניות בלבד.
ואן הואולנפלס ציין שהיא עצמה שחיינית וניסתה את טכניקת המגרפה במהלך השחייה. היא התקשתה לשמור על כך שאצבעותיה מתפשטות מרחק קבוע זו מזו, "אך מכיוון ששחייני העילית יכולים גם למטב את מיקום ההתחלה שלהם עד תואר אחד, הם ככל הנראה גם יכולים ליישם משהו מהידע הזה על הטכניקה שלהם."
החוקרים ציינו כי המחקר שלהם כלל נשק שנע באופן לא מציאותי במהירויות קבועות דרך נוזלים. כעת הם מתכננים להכניס זרועות מודפסות בתלת מימד למיכל מים גדול ולראות אילו כוחות הם חווים כאשר הם מבצעים תנועות שחייה מציאותיות יותר באמצעות רובוט.
המדענים פירטו את ממצאיהם ביום שני (21 בנובמבר) בפגישה השנתית של המחלקה לדינמיקה נוזלית של החברה הפיזיקלית האמריקאית בפורטלנד, אורגון.
