آموزش تمرین شنای قورباغه

اگر شما یک شناگر قورباغه هستید، ممکن است فکر کنید که همه چیز را در مورد شنای قورباغه می‌دانید. اما اگر به دقت نگاه کنید متوجه خواهید شد که چیزهای بیشتری برای یادگیری وجود دارد. برای شروع، بسیاری از شناگران قورباغه کاری بیشتر از فشار دادن ساده با پاهای خود انجام می‌دهند.

برخی با چرخاندن قوزک پا به آب فشار می‌آورند. کریستوفر ریچاردز که کنجکاو بود بیشتر در مورد شنای قورباغه بداند، تصمیم گرفت از قورباغه‌هایی که در حال شنا کردن هستند، فیلم بگیرد تا دقیقاً نحوه حرکت آنها را مشخص کند و سپس یک قورباغه دست ساز ساخت تا حرکت پاها و نحوه پارو زدن را در آن پیاده کند.

ریچاردز توضیح می‌دهد که او کار با قورباغه‌های پنجه دار آفریقایی به نام Xenopus laevis را انتخاب کرده است، زیرا آنها شناگران خالصی هستند و تمام زندگی خود را در آب می‌گذرانند. ریچاردز می‌گوید: «پاهای آن‌ها فوق‌العاده عضلانی و حیوانات بسیار قدرتمندی هستند.» او می‌گوید که دست زدن به موجودات لزج در حالی که برای آزاد شدن تلاش می‌کردند بسیار چالش برانگیز بود. از طرف دیگر دیدن شنا کردن قورباغه‌ها از این هم سخت تر بود.

پس از هفته‌ها انتظار صبورانه برای مشاهده شنا کردن قورباغه‌ها و تجزیه و تحلیل سبک شنا کردن آنها، ریچاردز تصمیم گرفت یک مدل ریاضی از شنای قورباغه‌ها در آب بسازد. به کار انداختن مدل، کار دشواری بوده است، زیرا باید رفتار هر مفصل در ساق پا و مچ پا و همچنین تعامل بین پاهای حیوان و آبی که آن را می‌کشد، را مدل‌سازی کند. اما ریچاردز سرانجام نرم افزاری پیدا کرد که می‌توانست معادلات پیچیده حرکت را حل کند و توانست مدل سازی رفتار حیوان را آغاز کند.

ریچاردز با شبیه سازی شنای معمولی قورباغه‌ها و همچنین نحوه لگد زدن آنها متوجه شد که این حیوانات بیشتر به چرخش پاهای خود متکی هستند تا فشار پاهایشان.

قورباغه‌های ریاضی زمانی که تنها با فشار پا حرکت می‌کردند به حداکثر سرعت 0.38 متر بر ثانیه می‌رسیدند، اما زمانی که با چرخش پا کار می‌کردند به سرعت 0.54 متر بر ثانیه رسیدند. ریچاردز همچنین متوجه شد که سرعت قورباغه‌ها در هنگام لگد زدن تنها با پاهایشان به دلیل مقاومت در برابر آب ناشی از بیرون آمدن پاهایشان، بیشتر کاهش می‌یابد ولی قورباغه‌ها با چرخاندن پاهای خود در حین شنا توانستند مقاومت را به میزان قابل توجهی کاهش دهند.