Différence d'hydrodynamisme entre l'homme et le requin à l'origine de l'élaboration des combinaisons de natation

a) L’homme n’est pas un modèle en hydrodynamisme :

Les poils sont une des caractéristiques des mammifères et ceci pour l’homme est un réel désavantage lors de compétitions de natation à haut niveau car la résistance de frottement est due à la modification de l'écoulement de l'eau à proximité du nageur, les poils, ralentissent cet écoulement et augmentent cette résistance. A part la peau, l'Homme présente un fort désavantage sur son hydrodynamisme. Il s'agit de son anatomie, du fait qu'il n'a pas la morphologie pour évoluer dans l'eau. L'anatomie humaine n'est pas un modèle en hydrodynamisme, car de nombreux organes, augmentent la résistance, comme les oreilles, ou le nez par exemple.



b) Le requin est un modèle en hydrodynamisme :

Le requin lui n'a pas de poils sur la peau, afin d'augmenter l'hydrodynamisme dans son lieu de vie. Tous effets de résistances et de frottements sont quasi nul lors de la nage.
Si l'on fait une comparaison avec le requin on peut s'apercevoir que ses organes ont subi une internalisation, c'est à dire que leurs organes ne sont pas situés à la surface de leur corps mais à l'intérieur de leur corps. Les organes qui ont été internalisé sont notamment les oreilles, les organes génitaux et les mamelles.
La peau est l'atout principal des requins concernant leur hydrodynamisme mais ce n'est pas le seul. En effet, ils peuvent aussi compter sur leur silhouette effilé et hydrodynamique. Ils possèdent des nageoires pectorales et dorsales indispensables à leur équilibre lors de leurs déplacements.

 

c) Inspiration des scientifiques sur le requin :



En ce qui concerne le requin, les scientifiques ont portés leurs attentions sur les denticules sur la peau du requin. Dans un premier temps on pourrait penser que la texture rude de la peau du requin ne fait qu'augmenter la trainée (résistance) et donc ralentir l'animal dans ses déplacements. En réalité, ces denticules ne gênent absolument pas le requin lorsqu'il nage. De plus l'alignement si parfaite des denticules assure un écoulement maximal de l'eau : c'est l'écoulement dit laminaire lorsque l'eau se déplace parallèlement le long du corps de l'animal (Un écoulement est dit laminaire lorsqu'il est régulier). Il réduit ainsi tout phénomène de résistance.
L'eau rentre et passe dans les micro-rainures des denticules et forme des "tourbillons" qui lui permet de rester proche du corps de l'animal et donc de diminuer fortement les forces de résistances qui s'appliquent sur le requin : c'est l'effet Riblet. Pendant longtemps, les chercheurs ont essayé de rendre la surface de la combinaison la plus lisse possible. Or, avec les avancées de la biomimétique (la biomimétique consiste à imiter la nature et toute une partie d'un système biologique pour une exploitation artificielle sur des objets conçus par l'homme), il s'est avéré que les surfaces "micro-rainurées" produisaient un effet encore inconnu, permettant de réduire fortement les forces de frottements et de trainée. En effet ces écoulements "hydrodynamiques" causés par le revêtement de la peau du requin, permettent de créer une très fine pellicule d'eau autours du lui. Cette pellicule d'eau reste constamment au plus proche du corps de l'animal permettant, lors d'un déplacement, que le requin "glisse" très facilement dans l'eau. Ainsi les requins fournissent moins d'effort et sont hydrodynamiquement rapide ce qui leur permet d'atteindre des vitesses de pointe très impressionnantes (jusqu'à 50km/h pour certaine espèce).
Les combinaisons en polyuréthane reprennent un peu le principe de la silhouette effilé du requin en compressant certaine zones du corps du nageur afin de lui donner une forme la plus hydrodynamique possible







































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