クロール泳においてバタ足が生み出す水の流れを可視化し、バタ足がどのように水中を進む力を生み、姿勢を安定させているのかを分析しました。その結果、左右の足が作る上下方向の渦が、前進を助けるだけでなく、体のぐらつきを抑えていることも確認され、バタ足の役割が科学的に示されました。

　水の中を速く泳ぐためには、手だけでなく足の動きも大きな役割を果たします。バタフライ泳で使われる「ドルフィンキック」については多くの研究が行われており、足の動きによって三次元的な渦が生じ、それが推進力につながることが知られています。しかしながら、クロール泳で使われる「バタ足」は、左右の足を交互に動かすために水の流れが複雑になることから、水中を進む力が生み出される仕組みはこれまでよく分かっていませんでした。そこで本研究では、バタ足とドルフィンキックで生じる水の流れを、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使って詳しく調べ、比較しました。

　その結果、バタ足でもドルフィンキックと同じように、足の動きによって三次元の渦が生じ、水中を前進する力を生み出していることが分かりました。一方、ドルフィンキックとは異なり、左右の足が交互に動いて上下方向の流れが同時に発生するものの、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ていることも明らかになりました。さらに、バタ足では左右非対称の渦ができるため、体が左右に回転しようとする力が発生し、泳いでいるときの姿勢を安定させる役割も果たしていることが分かりました。

　本研究結果は、バタ足の推進メカニズムを水の流れの実測によって初めて科学的に示したもので、クロール泳の技術向上や指導法の改善につながると期待されます。

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プレスリリース

研究代表者

筑波大学体育系
中園 優作　特任助教（奨励）

新潟医療福祉大学健康科学部健康スポーツ学科
下門 洋文　准教授

明治大学理工学部機械工学科
榊原 潤　教授

掲載論文

【題名】

Flow-Field Analysis of the Underwater Flutter Kick Using Particle Image Velocimetry: Comparison with the Dolphin Kick
（粒子画像流速測定法（PIV）を用いた水中フラッターキック中の流れ場解析：ドルフィンキックとの比較）

【掲載誌】

Physics of Fluids

【DOI】

10.1063/5.0326069

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