Фізичні закони в плаванні

визначення

Згідно із законами фізики робляться спроби вдосконалити та оптимізувати окремі стилі плавання. Сюди входять статична плавучість, гідродинамічна плавучість та різні способи руху у воді. Він використовує біомеханічні принципи та фізику.

статична плавучість

Майже кожному вдається плавати на поверхні води без допомоги плавучості. Ця очевидна втрата ваги зумовлена статичною плавучістю.

Наприклад, якщо тіло занурюється у воду, воно витісняє певну кількість води. На це тіло діє сила плавучості (статична плавучість).

Статична плавучість відповідає вазі, яку тіло витісняє з точки зору водної маси
Статична плавучість протилежна силі ваги. (вгору)

Наприклад, у воді можна змушеного плавця без особливих зусиль підняти значно слабшою людиною. Якщо підняти частину тіла з води, статична плавучість зменшується, а підйом стає важчим.

Глибоке дихання в легенях збільшує об'єм легенів і, отже, весь об'єм тіла і збільшує статичну плавучість.

Наприклад,. A Підвішений плавець видихає і опускається на дно.

Питома вага (щільність тіла) є визначальним для плавучості тіла у воді. Чим більша щільність тіла, тим більше тіло тоне у воді. Спортсмени з важкими кістками та багатьма м'язами мають більшу щільність і значно більше опускаються, і, отже, мають недоліки під час плавання. У порівнянні з чоловіками, жінки мають більше підшкірної жирової клітковини і, отже, мають більшу статичну плавучість і краще положення у воді.

статична плавучість і положення води

Положення у воді має вирішальне значення для тривалого та швидкого плавання. 2 фізичні точки атаки важливі для правильної ситуації з водою. З одного боку, центр ваги тіла (KSP) і центр гучності (VMP). KSP людини знаходиться приблизно на висоті пупка і є точкою прикладання сили зниження ваги. VMP є точкою прикладання для статичної плавучості, і завдяки об'ємній грудній клітці він знаходиться приблизно на висоті грудей. У воді КСП і ВМП переміщуються один над одним. Приклад. Кубоїд (половина пінополістиролу, наполовину заліза) не лежить на поверхні води, але металева половина опускається, а кубоїд вертикальний, пінополістиролом догори.

Подібно до кубоподібного, цей принцип працює з людським тілом. KSP і VMP наближаються один до одного, і в результаті ноги опускаються, а тіло стає все більш вертикальним у воді.

Важливо! Ноги, що звисають занадто глибоко у воді, не генерують ніяких рухів і не збільшують водонепроникність, тобто ніг до поверхні.

Щоб уникнути опускання ніг, бажано плавати з діафрагмою/Черевне дихання замість того, щоб працювати грудним диханням, щоб ВМП тримався якомога ближче до КСП, а з іншого боку, тримаючи голову у воді і витягуючи руки далеко вперед. Це призводить до зміщення головки KSP у бік VMP.

Тест на коронавірусну інфекцію

Ви страждаєте від одного Коронавірусна інфекція?
Відповідь на це 11 швидких питань і з’ясуйте, чи не загрожує вам!

Ви належите до одного Група ризику щодо коронавірусу (SARS-CoV-2)?
Клацніть тут, щоб перейти безпосередньо до Тест: Чи належу я до групи ризику коронавірусу??

Як добре ви це тримаєте Заходи безпеки для захисту від коронавірусу (SARS-CoV-2)?
Клацніть тут, щоб перейти безпосередньо до Тест: Чи вживаю я належних заходів безпеки?

Наскільки твій високий ризик заразитися коронавірусом (SARS-CoV-2) найближчим часом?
Клацніть тут, щоб перейти безпосередньо до Тест: Наскільки високий ризик зараження?

У мене корона або «просто» застуда?
Клацніть тут, щоб перейти безпосередньо до Тест: корона або холод?

Чи є у мене корона або «просто» грип?
Клацніть тут, щоб перейти безпосередньо до Тест: корона або грип?

Закони для тіл, що ковзають у воді

Коли тіло рухається у воді, виникають різні складні наслідки, які необхідно пояснити, щоб зрозуміти плавання.

Сили, що виникають у воді, є гальмування і водіння відмінні.

Загальний опір, якому протидіє людський організм у воді, складається з трьох форм:

Стійкість до тертя виникає внаслідок того, що окремі частинки води втягуються вздовж певної відстані на шкіру плавця (потік прикордонного шару). Це так зване статичне тертя зменшується із збільшенням відстані від плавця. Цей опір тертю залежить від структури поверхні, саме тому в останні роки люди все частіше використовують купальники з низьким тертям у плаванні.

Найважливіший опір для плавання - це Форма опору. Тут частинки води рухаються проти напрямку руху/плавання та мають гальмівний ефект на плавця. Стійкість форми залежить від форми тіла та турбулентності води в сліді. Будь ласка, зверніться Форми тіла і течія.

Останній опір при плаванні - це т. Зв. Хвильовий опір. Простіше кажучи, це означає, що плаваючи та ковзаючи, воду потрібно піднімати проти сили тяжіння. Піднімаються хвилі. Цей опір залежить від глибини води, якою користується все більше і більше плавців і виконуючи фази ковзання у набагато глибшій воді.

Тест на коронавірусну інфекцію

У мене корона або «просто» застуда?
Клацніть тут, щоб перейти безпосередньо до Тест: корона або холод?

Чи є у мене корона або «просто» грип?
Клацніть тут, щоб перейти безпосередньо до Тест: корона або грип?

Гідродинамічний підйомник

Гідродинамічний підйом добре видно з крила літака. Характер крила літального апарата розроблений таким чином, що повітря, що обтікає його, покриває відстані різної довжини з боків крила. Оскільки частинки повітря знову стикаються за крилом, потік навколо крила повинен бути з різною швидкістю. А саме: швидше вгорі і повільніше внизу. Це створює динамічний тиск нижче крила і тиск всмоктування над крилом. Тож епізод злітає з літака.

Те саме, але не так ідеально, трапляється з плавцем у воді.

Цей підйом ілюструється наступним прикладом. Якщо ви лежите рівно у воді, ноги відносно швидко опускаються. Однак якщо вас постійно тягне через воду партнер, гідродинамічна плавучість змушує ваші ноги утримуватися на поверхні води.

Напрямок дії в плаванні ділиться таким чином:

опір: Проти напрямку плавання

Гідродинамічний підйомник: Перпендикулярно напрямку плавання

Форми тіла і течія

Не лобова область тіла, як вважалося раніше, а відношення лобової площі до довжини тіла відіграє найважливішу роль у опорі у воді.

Це можна проілюструвати на наступному прикладі.

Якщо ви протягнете через воду пластину і циліндр з однаковою поверхнею, опір води перед корпусом однаковий, але турбулентність у сліді значно відрізняється.

Отже, термін "опір лоба" не зовсім правильний, оскільки турбулентність у сліді уповільнює тіло сильніше.

Згідно з останніми висновками, веретеноподібні структури пінгвінів мають найменшу турбулентність у слід. Риби з такими формами тіла є одними з найшвидших плавців.

Приклад зворотного потоку:

Людина, що йде по воді, тягне партнера, що згорбився на поверхні води позаду нього внаслідок отриманого всмоктуючого ефекту.

Рух у воді

Рух у воді може відбуватися шляхом зміни форми тіла (рух плавників у риби) або конструкцій, що генерують рушій (корабельний гвинт). В обох методах вода приводиться в рух і, таким чином, діє назад на плаваюче тіло. Взаємна реакція називається абатментом.

Три основні принципи руху у воді пояснюються нижче.

1. Принцип лопатевого тиску:
Наприклад, качині лапки: тут качині лапки переміщуються перпендикулярно напрямку руху (назад). На тильній стороні є негативний тиск (мертва вода), що уповільнює плаваюче тіло. Потрібно багато енергії, а рушійні сили низькі.

2. Відображаючий принцип:

Наприклад, кальмар: кальмар збирає воду в своєму тілі і виганяє її по вузькому каналу. Це створює привід на тілі

3. Принцип хвильової хвилі:

Приклад дельфіна: за кожним тілом сліди води з’являються обертаються маси води. Однак у більшості випадків ці обертаються водні маси невпорядковані та мають гальмівний ефект. У дельфінів водні маси впорядковуються за допомогою хвилі тіла і тому можуть бути корисними для руху. Ці впорядковані маси води стають Вихровий зателефонував. Однак у плаванні дуже важко встановити водні маси в порядку обертання, рухаючи тілом. Однак у діапазоні продуктивності це забезпечує дуже високі швидкості плавання.

Концепції приводу

За традиційною концепцією приводу частини кузова, що використовуються для їзди, рухаються по прямій лінії та у напрямку, протилежному напрямку плавання (actio = reactio). Великі водні маси переміщуються зі збільшенням швидкості, але з невеликим рухом (гребний пароплав).

Привід за допомогою гідродинамічного підйому (порівняно з гвинтом корабля).

Однак ця концепція рушія суперечлива, оскільки гвинт завжди отримує воду з одного боку, а долоні - під час плавання. Крім того, цей привід працює лише після певної довжини бігу, але тяга руки під час плавання становить лише 0,6-0,8 м.

Концепція вихрового приводу: (в даний час використовується модель)

Останні роки обертові маси води після стоп і рук стають все більш важливими як виробник абатментів.

Вир створюється, коли маси води рухаються від застою до зони всмоктування. Робиться спроба вмістити багато води на невеликому просторі порівняно із згортанням килима. Вихр виглядає за ногами у вигляді валика, а за руками у вигляді коси.

Тест на нарощування м’язів

Регулярно тренуйтеся і запитуйте себе, наскільки добре і ефективно будувати м’язи є?
Відповідь на це 20 коротких запитань і дізнатися, як можна покращити нарощування м’язів.
Тут ви можете перейти безпосередньо до Тест на нарощування м’язів

Додаткова інформація

Тут ви можете знайти більше інформації про плавання:

плавати
Плавання дельфінами
Плавання вільним стилем
На спині
Брас

Всі теми, що стосуються району спортивна медицина були опубліковані, див .: Спортивна медицина A-Z