水泳運動中の人体に生じる抵抗力の増大メカニズムの解明と数値流体力学への応用

• 研究課題/領域番号: 23K10631
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分59020:スポーツ科学関連
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 工藤 重忠 筑波大学, 体育系, 教授 (00970047)
• 研究分担者: 江並 和宏 筑波大学, システム情報系, 准教授 (00370073) ; 角川 隆明 筑波大学, 体育系, 助教 (00740078) ; 仙石 泰雄 筑波大学, 体育系, 准教授 (30375365) ; 高木 英樹 筑波大学, 体育系, 教授 (80226753) ; 鷲野 壮平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (30850937)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2025年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 自己推進時抵抗力 / 水泳 / 流体力学 / バイオメカニクス

研究開始時の研究の概要

新たな科学的知見は、水泳愛好者を増やし、また水泳の競技力向上につながる。競泳の記録向上には、泳動作中の抵抗力を減少させることが重要である。近年、泳者に生じる抵抗力は泳速度の２乗ではなく、３乗に比例することが明らかになった。これは抵抗力がこれまで考えていた値より２倍以上大きくなる可能性があることを意味するが、なぜ２乗ではなく３乗に比例するのかは、現在明らかになっていない。この要因として、泳者に生じる形状抵抗、造波抵抗および泳者の加減速にともなう付加質量による抵抗力が考えられる。本研究は、これらの要因を系統的に定量・検証することで、泳者に生じる抵抗力増大のメカニズムを明らかにする。