Kate Douglass, estudante de pós-graduação em estatística e a segunda nadadora mais rápida do mundo neste ano em dois eventos de natação olímpica, sempre foi boa com números. Mas, antes de se matricular na Universidade da Virgínia, nunca pensou que a natação em si era um problema matemático que ela poderia tentar resolver.
Isso mudou quando percebeu que os conceitos que estava estudando na sala de lição poderiam ser usados no esporte que pratica. Hoje, Douglass muitas vezes entra na piscina com um cinto que segura um acelerômetro, o mesmo dispositivo encontrado em smartphones e relógios fitness. Enquanto ela zero, o sensor mede seu movimento em três direções espaciais 512 vezes por segundo.
“Isso me ajudou a deslindar áreas do meu nascido onde posso ser mais eficiente”, disse Douglass, 22. Em Paris-24, ela ganhou uma medalha de prata no revezamento 4 x 100 m livres e uma de ouro nos 200 m peito.
Os nadadores nos Jogos Olímpicos de Paris têm o mesmo duelo: nadar o mais rápido provável movendo-se pela chuva de forma a maximizar a força que os impulsiona em direção à risco de chegada, enquanto minimizam a força que os desacelera. Nadadores de escol usam truques conhecidos para reduzir a resistência conhecida uma vez que arrasto, uma vez que se barbear antes de grandes competições e usar trajes de banho feitos do mesmo material dos carros da Fórmula 1.
Embora o esporte há muito tempo tenha dependido do feeling do nadador na chuva ou do olhar de um treinador da borda da piscina, Douglass e vários de seus colegas de equipe olímpica dos EUA estão explorando uma novidade fronteira competitiva.
Sob a direção de um professor de matemática da Virgínia, Ken Ono, eles estão medindo e analisando as forças que criam enquanto nadam, para otimizar a forma uma vez que se movem pela chuva. Detalhes aparentemente pequenos, uma vez que a posição da cabeça de Douglass em sua saída subaquática no nascido peito, ou uma vez que sua mão esquerda entra na chuva no nascido de costas, têm sido pontos focais enquanto ela trabalha para reduzir as centésimas de segundo que fazem a diferença entre medalhas no esporte.
A natação é a emprego perfeita de matemática e física
Douglass é quase certamente a única nadadora em Paris que coescreveu um item de pesquisa revisado por pares sobre esse trabalho, mas ideias semelhantes estão se espalhando por outros lugares.
Porquê secção de um programa de pesquisa financiado pelo governo francesismo com o objetivo de dar ao país uma vantagem em suas Olimpíadas, Léon Marchand foi testado no verão pretérito para aprender seu “perfil hidrodinâmico”. E Kyle Chalmers, o velocista australiano que é tricampeão olímpico, associou-se a um laboratório de tecnologia esportiva sediado em Sydney que criou um dispositivo para medir a força gerada pelas mãos de um nadador enquanto eles nadam.
“Nos dá uma vantagem mental saber que temos entrada a essas informações que não podemos ver a olho nu”, disse a duas vezes olímpica Paige Madden, que lembra de pesquisadores usando filme plástico para fixar um sensor em suas costas quando ela era estudante de graduação na Virgínia.
Os métodos de Ono avançaram ao longo do tempo. Em uma conferência na Noruega, muro de uma dezena detrás, ele conheceu um grupo de matemáticos da Escola Norueguesa de Ciências do Esporte que trabalhavam com esquiadores de cross-country olímpicos, usando acelerômetros para averiguar seus padrões de movimento. Uma lâmpada acendeu para Ono, técnico em teoria dos números que também é triatleta e pai de nadador.
Na quadra na Universidade Emory em Atlanta, ele teve uma vez que “cobaia” Andrew Wilson, estudante de matemática que havia entrado para a equipe de natação. Eles começaram com acelerômetros projetados para rastrear tubarões e aprenderam conforme avançavam, desenvolvendo um protocolo para identificar as fraquezas no nascido de peito de Wilson. Conforme Wilson se destacava no esporte, tornando-se vencedor pátrio e depois ganhando uma medalha de ouro no revezamento medley nas Olimpíadas de Tóquio, outros membros da equipe pátrio dos EUA começaram a saber sobre o projeto deles.
Desde portanto, Ono testou muro de centena nadadores americanos de ponta, mas trabalha mais de perto com o grupo na Virgínia, onde é presença regular na extremidade da piscina. Ele também oferece uma lição em que alunos aprendem a averiguar os dados coletados de nadadores uma vez que Douglass e Gretchen Walsh, detentora do recorde mundial nos 100 metros mariposa. Thomas Heilman, que, aos 17 anos, é o nadador masculino americano mais jovem a se qualificar para as Olimpíadas desde Michael Phelps, disse que uma das razões pelas quais se comprometeu a nadar na Virgínia foi para participar regularmente desse trabalho.
Os 512 instantâneos de dados capturados por segundo ajudam os pesquisadores a gerar um gêmeo do dedo para cada nadador, uma representação numérica de uma vez que o desportista se move pela chuva. Esses dados indicaram para Douglass uma dimensão onde ela estava perdendo tempo. Ela olhou para o vídeo para confrontar sua forma com a de Lilly King, uma técnico em peito, e viu que a inflexão para frente de sua cabeça provavelmente criava um arrasto extra que a desacelerava. A modelagem matemática previu que, com um ajuste na forma, Douglass, que agora é a detentora do recorde americano nos 200 metros peito, poderia poupar até 0,15 segundos.
“A natação é a emprego perfeita de matemática e física”, disse Ono. “Nós nunca fomos projetados para nadar na chuva. Portanto, nadar rapidamente na chuva é uma combinação realmente única e complicada de habilidade atlética e atenção aos detalhes em termos de física e mecânica. É por isso que eu palato disso.”
A equipe de natação dos EUA em Paris inclui seis atletas com vínculos com a Universidade de Virgínia. Madden não treina mais em Virgínia, mas Ono e um de seus estagiários a visitaram no Arizona, onde testaram as palas de força que o velocista australiano Chalmers usou. Os dados capturados durante os testes mostraram que a eficiência de Madden caiu quando ela reagiu a um nadador competindo na raia ao lado. Ela sentiu uma vez que se estivesse indo mais rápido, mas na verdade estava fora de sincronia, uma vez que um carruagem com a correia dentada desregulada.
Sua prelecção para as eliminatórias olímpicas: nadar sua própria prova.
Na final dos 800 metros livre, o segundo evento individual em que Madden se classificou, ela sentiu que Jillian Cox, que acabou terminando em terceiro, estava se aproximando. Mas ela se lembrou de se manter concentrada na sua técnica de nascido. “Na verdade, eu estava pensando no Ono durante minha prova”, disse Madden.
Dada sua compreensão de estatísticas, Douglass tem zelo para não expressar que uma única variável foi a razão para sua subida no esporte. Sua preparação para Paris exigiu atenção rigorosa aos detalhes em seu treinamento na piscina e em terreno seca, sono, nutrição, estratégia de corrida e mais. Usar matemática para se tornar uma nadadora mais eficiente tem correcto esse trabalho.
Porquê Douglass escreveu no item de pesquisa: “A força aplicada em qualquer direção que não seja para frente não está ajudando um desportista a obter seu sonho de ouro olímpico”.
