筑波大学、新潟医療福祉大学、明治大学の共同研究グループは、クロール泳における水の流れを可視化し、バタ足の推進メカニズムと姿勢を安定させる役割を明らかにした。

 バタフライ泳で使われる「ドルフィンキック」では、足の周りに三次元的な渦が生じ、大きな推進力を生むことで、クロール泳の「バタ足(フラッターキック)」よりも速く泳げることが知られている。

 一方、両足をそろえて同時に動かすドルフィンキックに対し、左右の足を交互に動かすバタ足では、水の流れが複雑に重なり合うため、水中を進む力が生み出される仕組みはこれまで十分にわかっていなかった。

 本研究では、光学式モーションキャプチャシステムと粒子画像流速測定法を組み合わせることで、スイマーの足の動きと、それによって生じる水の流れを同時に捉えて解析した。

 その結果、バタ足でもドルフィンキックと同様に、足の動きによって三次元の渦が生成され、前進する力を生み出していることが確認された。また、ドルフィンキックと異なり、左右の足が交互に動くことで足の周囲に上下方向の流れが同時に発生しつつも、全体としては鉛直下向きの流れが強く、これが体を持ち上げる力として働いていることも示された。

 さらに、バタ足の大きな特徴として、左右非対称の渦が形成されることも確認された。これにより、体が横に傾こうとする力(ローリング)や、体の向きが左右に振られる力(ヨーイング)が生じ、泳いでいる際の体のぐらつきを抑え、姿勢を支える重要な役割を果たしていることがわかった。

 本研究は、クロール泳におけるバタ足の役割を初めて科学的に示した成果である。この研究成果は、クロール泳の技術向上や指導法の改善につながることが期待される。

論文情報:【Physics of Fluids】Flow-Field Analysis of the Underwater Flutter Kick Using Particle Image Velocimetry: Comparison with the Dolphin Kick

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