Finalmente, Bixler estimó las fuerzas propulsoras que podía producir su modelo de la mano y el brazo con varios ángulos de ataque. Calculó que las fuerzas de arrastre contribuyeron aproximadamente el 70% de la fuerza propulsora en los ángulos de ataque más comúnmente utilizados por los nadadores cuando el lado del pulgar era el borde de ataque en un movimiento hacia dentro simulado. Sin embargo, sus cálculos demostraron que las fuerzas de sustentación y arrastre solían contribuir de igual forma cuando el lado del meñique era el borde de ataque en un movimiento hacia fuera simulado. También demostraron que las mayores cantidades de fuerza propulsora se produjeron cuando los ángulos de ataque de la mano estaban entre 60º y 90º cuando las manos estaban casi perpendiculares a la dirección del desplazamiento.
Estos tres estudios indican que cuando se miden los valores absolutos de las fuerzas de sustentación y arrastre con modelos de las manos, las fuerzas de arrastre son mucho mayores que las otras. El estudio de Bixler fue el único que sugirió que las fuerzas de sustentación podrían desempeñar un mayor papel en la natación humana, y sólo en el movimiento hacia fuera cuando el lado del meñique era el borde de ataque. Sin embargo, sólo hay una situación en la natación competitiva en la que los nadadores realmente mueven las manos por el agua con el lado del meñique como borde de ataque, y esto es cuando los nadadores de espalda mueven las manos hacia abajo casi al terminar su brazada subacuática. Cuando los nadadores de mariposa y estilo libre sacan las manos hacia fuera desde debajo del cuerpo cerca del final de su brazada subacuática, las mueven también hacia arriba de manera que la palma de la mano es el borde de ataque en lugar del lado del meñique. En mariposa y braza, los nadadores suelen utilizar las yemas de los dedos como borde de ataque cuando mueven las manos hacia fuera en la primera parte de la brazada, y no el lado del meñique.
Una cosa que hay que recordar en los estudios que acabo de mencionar es que fueron realizados en condiciones de un flujo estable de agua. En los estudios de Schleihauf y Cappaert, se sostuvieron mode-los de manos en posiciones estacionarias y con ángulos de ataque invariables mientras que el agua fluía a velocidades constantes. Cuando Berger y sus asociados tomaron sus datos, el modelo de la mano se movía a una velocidad constante sin cambiar el ángulo de brazada ni el ángulo de ataque. Y en el estudio de Bixler, su modelo computerizado de la mano y del brazo permanecía estacionario con varios ángulos de ataque y ángulos de orientación mientras que se simulaba el flujo del agua.
Existen dos dificultades principales cuando se miden las fuerzas en condiciones de un flujo de agua o un movimiento de un miembro estables. La más importante es que el flujo del agua alrededor de la mano y del brazo en la natación humana no es estable. Ni los miembros ni el agua fluyen a una velocidad constante, sino que están constantemente acelerando y desacelerando. Además, diferentes segmentos de los miembros se desplazan por el agua con distintas velocidades según su distancia de la articulación del hombro, que es el centro de rotación del brazo. Estas velocidades diferentes y constantemente cambiantes de los miembros también hacen que el agua fluya alrededor del brazo a velocidades distintas.
La segunda dificultad concierne a la complicada relación tridimensional de la brazada. Los miembros de los nadadores no se desplazan por el agua en direcciones constantes con un ángulo de ataque invariable. Cambian de dirección y de ángulo de ataque varias veces durante cada brazada subacuática. Las combinaciones constantemente cambiantes de las direcciones seguidas en la brazada, con respecto a hasta qué punto el brazo se desplaza hacia abajo, hacia dentro, hacia fuera o hacia arriba en cualquier momento dado, añadidas a las combinaciones casi interminables de ángulos de desplazamiento, ángulos de ataque de los miembros y velocidades cambiantes de los miembros utilizadas durante una brazada subacuática, hacen que sea extremadamente difícil simular los movimientos reales del miembro del nadador al realizar la brazada con un modelo en un canal de agua.
Consciente de estas dificultades, Thayer (1990) trató de simular una brazada real con un modelo de la mano y del brazo impulsado por un motor para medir las fuerzas de sustentación y arrastre en condiciones de una corriente de agua inestable. Ató 127 sensores de presión a su modelo de la mano y del brazo para medir, entre otras cosas, estas dos fuerzas. Lo desplazó por el agua de manera que simulase los cambiantes ángulos de ataque y de desplazamiento utilizados por los nadadores durante las varias fases subacuáticas de la brazada del estilo libre. Su modelo de la mano y del brazo estaba constantemente cambiando su orientación con respeto al agua y sus ángulos de ataque al desplazarse por el agua, de igual manera que una mano y un brazo real lo harían durante la natación. Este procedimiento causó continuos cambios en la velocidad y la turbulencia del agua que rodeaba el modelo, creando las condiciones de una corriente de agua inestable.
Una vez que hubo recogido los datos con el modelo móvil de la mano y del brazo, Thayer también midió las fuerzas de sustentación y de arrastre producidas por el mismo modelo en condiciones de una corriente estable de agua utilizando el método de Schleihauf y Cappaert. Luego comparó las medidas de sustentación y arrastre con un flujo estable con los valores medidos con el modelo móvil de la mano y del brazo en condiciones de corrientes inestables. Sus resultados se muestran en los gráficos presentados en la figura 1.15.
La comparación de las dos series de medidas de la fuerza de arrastre reveló que las fuerzas de arrastre producidas por el modelo móvil de la mano y del brazo eran de 10 a 20 N superiores a las fuerzas de arrastre medidas cuando el agua fluía alrededor del mismo modelo con una velocidad constante. En cambio, las fuerzas de sustentación medidas con el modelo móvil eran inferiores, en la parte media de la brazada subacuática, a las fuerzas de sustentación medidas con ángulos de orientación y de ataque similares cuando el modelo de la mano y del brazo estaba estacionario. Las fuerzas de sustentación para el modelo de la mano y del brazo eran superiores a los valores en condiciones de una corriente estable cerca del final de la brazada, pero sólo ligeramente. En términos menos técnicos, cuando se compara con un modelo de una mano y un brazo suspendido en un canal con agua fluyendo, un modelo que se desplaza a través del agua con una brazada simulada crea considerablemente más fuerzas de arrastre en todas las fases de la brazada subacuática y considerablemente menos fuerzas de sustentación durante la parte mediana de la brazada. Estos resultados sugieren que las fuerzas de arrastre creadas cuando los nadadores están realmente desplazándose por el agua serán mayores que las fuerzas de arrastre creadas cuando se desplazan modelos de manos y brazos por el agua en una posición estática a una velocidad constante o cuando el agua fluye alrededor de ellos con velocidad uniforme. En otras palabras, los nadadores están probablemente produciendo bastante más fuerza de arrastre durante la natación real libre que lo que indican los estudios que utilizan modelos de manos y brazos de escayola.
Las fuerzas de arrastre producidas por el modelo móvil de la mano y del brazo en el estudio de Thayer eran dos o tres veces mayores que las fuerzas de sustentación producidas durante todas las fases de la brazada subacuática simulada. Por lo tanto, puede que los atletas estén produciendo dos o tres veces más arrastre que sustentación con sus manos y sus brazos en la natación real.
Se cree generalmente que las manos y los brazos de los nadadores no se desplazan hacia atrás, o por lo menos sólo lo hacen un poco, durante la brazada subacuática. Por lo tanto, lógicamente se podría preguntar: “¿Cómo pueden los nadadores empujar el agua hacia atrás si no están moviendo sus miembros hacia atrás?”. La respuesta a esta pregunta es que los miembros efectivamente se desplazan hacia atrás, por lo menos durante las fases propulsoras de la brazada subacuática.