Спортско-И-Фитнес

Физички закони у пливању

дефиниција

Са законима физике покушавају се побољшати и оптимизирати поједини стилови пливања. Они укључују статичку пловност, хидродинамичку пловност и различите начине кретања у води. Користи биомеханичке принципе и физику.

статична узгона

Скоро сви успеју да лебде на воденој површини без пловног средства. Овај привидни губитак тежине настаје услед статичне узгона.

На пример, ако тело потапа воду, оно избацује одређену количину воде. На ово тело делује сила узгона (статички плутач).

Статични узгон одговара тежини коју тело помера у односу на водену масу
Статични плутач је супротан тежини силе. (нагоре)

Нпр. У води је могуће да скученог пливача лако подигне знатно слабија особа. Ако део тела извучете из воде, статична пловност опада и подизање постаје теже.

Дубоко удисање повећава волумен плућа и самим тим се повећава и цела запремина тела и плутаје.

На пример, плутајући пливач издахне и потоне на дно.

Специфична тежина (густина тела) је пресудна за пловност тела у води. Што је већа густина тела, то више тело тоне у воду. Спортисти са тешким костима и многим мишићима имају већу густину и знатно више потону, па стога имају и мане приликом пливања. У поређењу са мушкарцима, жене имају више поткожног масног ткива и на тај начин имају већу статичку пловност и бољи положај у води.

статички узгон и положај воде

Локација у води је пресудна за дуго и брзо купање. 2 физичке тачке напада важне су за исправну ситуацију са водом. С једне стране, тежиште тела (КСП) и центар запремине (ВМП). Људски КСП је смештен приближно на висини пупка и место је примене сила сила тежине. ВМП је тачка примјене за статичну плутају, а због волуминозних прса је приближно у висини груди. У води се КСП и ВМП пребацују једни преко других. Пример: Кубоид (половина стиропора, пола гвожђа) не лежи на површини воде, већ метална половина тоне, а кубоид је вертикално, са стиропорном страном нагоре.

Слично као у кубоиду, овај принцип делује и са људским телом. КСП и ВМП се приближавају једни другима и као резултат тога ноге падају, а тело све више вертикално у воду.

Важно! Ноге висје превише дубоко у води не стварају никакав погон и повећавају водоотпорност, тј. Ноге према површини.

Да бисте избегли спуштање ногу, препоручљиво је с једне стране да се приликом пливања дијафрагматично / трбушно дисање уместо грудног дисања, тако да се ВМП држи што ближе КСП-у, а с друге стране, да главу држите у води и испружите руке далеко напред. То доводи до померања главе КСП-а према ВМП.

Закони за тела која клизе у води

Тело које се креће у води ствара различите компликоване ефекте који се морају објаснити како би разумели пливање.

Силе које настају у води дијеле се на кочење и вожњу.

Укупни отпор којем људско тело делује у води састоји се од три облика:

Отпор трења произлази из чињенице да су поједине честице воде повучене дуж одређене удаљености на кожи пливача (Гранични проток слоја). Ово такозвано статичко трење опада са повећањем удаљености од пливача. Овај отпор на трење зависи од структуре површине, због чега у последњим годинама људи све чешће користе купаће костиме са ниским трењем.

Најважнији отпор пливању је отпор облика. Овде се водене честице померају у правцу кретања / пливања и имају кочиони ефекат на пливача. Отпорност облика зависи од облика тела и турбуленције воде током буђења. Погледајте облике тела и проток тела.

Последњи отпор приликом пливања је такозвани таласни отпор. Једноставно речено, то значи да пливањем и клизањем вода мора бити подигнута против гравитације. Настају таласи. Тај отпор зависи од дубине воде, коју све више пливача искориштава и изводи фазе клизања у много дубљој води.

Хидродинамички лифт

Хидродинамички лифт се јасно види са крила авиона. Природа крила авиона је дизајнирана тако да ваздух који струји око њега прекрива удаљености различитих дужина на бочним странама крила. Будући да се честице ваздуха поново састају иза крила, проток око крила мора бити различитим брзинама. Наиме: бржи на врху и спорији на дну. Ово ствара динамички притисак испод крила и притисак усиса изнад крила. Тако епизода лете из авиона.

Иста ствар се догађа и с пливачем у води, али не баш савршено.

Ово подизање илустровано је следећим примером. Ако лежите равно у води, ноге релативно брзо потону.Међутим, ако вас партнер непрестано повлачи кроз воду, хидродинамичка узгона узрокују држање ногу на површини воде.

Смјер акције у пливању дијели се како слиједи:

отпор: Против пливања

Хидродинамички лифт: Окомито на смјер пливања

Вожња: У правцу пливања

Облици тела и проток тела

Не предњи део тела, као што се раније претпостављало, већ однос фронталне површине према дужини тела игра најважнију улогу у отпорности на воду.

Ово се може илустровати следећим примером.

Ако кроз воду извучете плочу и цилиндар с истим лицем, отпорност воде испред тела је иста, али турбуленција у боку је знатно другачија.

Израз чеони отпор стога није у потпуности тачан, јер турбуленција током буђења јаче успорава тело.

Према најновијим налазима, вретенасте структуре пингвина имају најмање турбуленција у току. Рибе ових облика тела су међу најбржим пливачима.

Пример повратног тока:

Особа која хода кроз воду повлачи партнера прикованог за површину воде иза њега због резултирајућег ефекта усисавања.

Погон у води

Пропуљање у води може проћи Промјена облика тела (кретање пераје у рибама) или Конструкције које производе погон (Пропелер). У обје методе вода се покреће и на тај начин дјелује на лебдеће тијело. Узајамна реакција се назива абутмент.

Три принципа за кретање у води детаљније су објашњена у даљем тексту.

1. Принцип притиска лопатице:
На пример. Патка стопала: Овде се патка стопала помера окомито на смер кретања (уназад). На леђима је негативан притисак (мртва вода), који успорава плутајуће тело. Потребно је пуно енергије и погон је низак.

2. Рефлективни принцип:

На пример. Хоботница: Лигње скупљају воду у свом тијелу и избацују је кроз уски канал. Ово ствара погон на телу

3. Принцип неподношења:

На пример. делфин: Иза сваког тела се у будности појављују ротирајуће масе воде. Међутим, у већини случајева ове ротирајуће водене масе су неуредне и имају кочиони ефекат. Код делфина водене масе су наређене од стране телесног таласа и стога могу бити корисне за погон. Ове наредјене масе воде називају се вртлог. У пливању је, међутим, веома тешко подесити водене масе у правилној ротацији померањем тела. У распону перформанси, међутим, омогућава веома велике брзине пливања.

Појмови погона

Конвенционални концепт погона:

Са конвенционалним концептом вожње, делови каросерије који се користе за вожњу померају се у правој линији и у супротном смеру од смера пливања (ацтио = реацтио). Велике водене масе померају се са повећањем брзине, али с мало покретања (веслачи на пару).

Класични концепт погона:

Погон помоћу хидродинамичке пловности (у поређењу са бродским пропелером).

Међутим, овај концепт погона је контроверзан јер пропелер увек прима воду са исте стране, а дланови не приликом пливања. Уз то, овај погон ради само након одређене дужине трчања, али повлачење руке при пливању је само 0,6-0,8 м.

Концепт Вортек погона: (тренутно коришћени модел)

Ротирајуће се масе воде због стопала и руку постају све значајније као произвођач упоришта последњих година.

Вортек настаје када се маса воде крећу из застоја у подручје усисавања. Покушава се примити пуно воде на малом простору, у поређењу са намотавањем тепиха. Вортек се појављује иза стопала као облик ваљка, а иза руку као облик плетенице.