La nage résulte de différentes forces qui, par un principe d'interaction des forces exercées par le nageur dans l’eau et par l’eau sur le nageur permettent à ce dernier de flotter et de se déplacer dans l’eau. Il y a donc présence de la notion de flottaison, de propulsion, mais également de forces de résistances.
N'hésitez pas à cliquer sur les vecteurs
Pour l'Homme-poisson...
Il devra exercer de grandes forces de propulsion mais surtout déjouer les forces de résistances à l'avancement qui seront les plus handicapantes. L'eau est un bien grand élément! Ne faudrait-il pas non plus qu'il les augmente de lui même à cause de la surface de son corps par exemple. Certaines forces de résistances pourront donc être diminuées grâce à des mouvements propulsifs appropriés et certaines positions.
Voici deux photographies permettant de se rendre compte du maître-couple :
Nous pouvons constater que l'ombre de la 1ère photographie est bien plus grande que l'ombre de la 2ème photographie. Ainsi, dans l'eau, la main aurait beaucoup plus de mal à avancer avec la 1ère position qu'avec la 2ème.
LA NAGE DU POISSON
Le poisson est doté d’une telle aisance dans l’eau de par son anatomie comme nous l’avons vu auparavant. Mais pour qu’il puisse nager un autre facteur entre en jeu: celui de l’hydrodynamisme. La force hydrodynamique du poisson est étudiée grâce à sa résistance de frottement et sa résistance de force c'est-à-dire grâce à la traînée. Plus un corps est allongé, moins il y aura de traînée donc cette force de résistance sera moindre. De plus les écailles du poisson et le mucus favorisant l’écoulement de l’eau le long du corps permettent aussi de réduire la traînée. Ainsi cette force étant réduite les poissons pourront nager et ceux-ci le font par ondulations. En effet ce mouvement résulte de l'ondulation de la moitié arrière de leur corps, la plus souple, et de la nageoire caudale qui amplifie le mouvement.
F : force exercée par le poisson
-F : force exercée par l'eau selon le principe d'interaction
V et P : vecteurs résultants de la décomposition du vecteur F où
V : force verticale plus ou moins importante selon le poisson (et donc selon la souplesse de la nageoire caudale)
P : propulsion du poisson
Mais l'aisance du poisson dans l’eau est aussi dû à sa forme et à ses écailles favorisant l’écoulement laminaire de l’eau le long du corps ce qui diminuer de même la trainée.
Une loi permet de caractérisée la nature d’un écoulement c’est à dire que l’écoulement soit:
Ecoulement laminaire :
Lorsque la vitesse relative est très faible l’écoulement est laminaire. La couche qui est au contact du solide reste immobile par rapport à lui, et les autres glissent sur elle d’un mouvement que tendent à ralentir les forces de viscosité.
Ecoulement turbulent :
Lorsque la vitesse relative est importante l'écoulement est turbulent. La couche au contact du solide subit de petites perturbations qui créent des tourbillons.
Ainsi, l’écoulement laminaire est favorisée, d’une part grâce à la vitesse de la nage, et d’autre part grâce à la morphologie du poisson: plus sa forme est hydrodynamique, plus l’écoulement du fluide est régulier. Cette loi s’applique donc à tout autre sujet aquatique, dont les nageurs.
Pour l'Homme-poisson...
Il a tout intérêt à imiter le poisson: il faut adopter une forme corporelle similaire, c'est-à-dire un corps longiligne, horizontal au maître-couple le plus petit possible. Par ailleurs, une surface corporelle lisse est aussi requise pour éviter au maximum toute force de traînée. Enfin, la nage ondulatoire pratiquée par le poisson semble idéale pour être Homme-poisson.