Физически закони в плуването

определение

Със законите на физиката се правят опити за допълнително подобряване и оптимизиране на отделните стилове на плуване. Те включват статична плаваемост, хидродинамична плаваемост и различните начини за придвижване във вода. Използва биомеханични принципи и физика.

статична плаваемост

Почти всеки успява да се носи по водната повърхност без помощ за плаваемост. Тази очевидна загуба на тегло се дължи на статичната плаваемост.

Например, ако тялото се потопи във вода, то измества определено количество вода. На това тяло действа сила на плаваемост (статична плаваемост).

Статичната плаваемост съответства на теглото, което тялото измества по отношение на водната маса
Статичната плаваемост е противоположна на силата на тежестта. (нагоре)

Например във водата е възможно плътният плувец да бъде повдигнат без усилие от значително по-слаб човек. Ако повдигнете част от тялото от водата, статичната плаваемост намалява и повдигането става по-трудно.

Дишането дълбоко в белите дробове увеличава обема на белите дробове и по този начин целия обем на тялото и увеличава статичната плаваемост.

Напр. A Окачен плувец издишва и потъва на дъното.

Специфичното тегло (плътност на тялото) е определящо за плаваемостта на тялото във вода. Колкото по-голяма е плътността на тялото, толкова повече тялото потъва във водата. Спортистите с тежки кости и много мускули имат по-голяма плътност и потъват значително повече и по този начин имат недостатъци при плуване. В сравнение с мъжете, жените имат повече подкожна мастна тъкан и по този начин имат по-голяма статична плаваемост и по-добра позиция във водата.

статична плаваемост и водно положение

Позицията във водата е от решаващо значение за дълго и бързо плуване. 2 физически точки на атака са важни в правилната водна ситуация. От една страна, центърът на тежестта (KSP) и центърът на силата на звука (VMP). Човешкият KSP е разположен приблизително на височината на пъпа и е точката на прилагане на силата на тежестта надолу. VMP е точката на приложение за статичната плаваемост и поради обемния гръден кош е приблизително на височина на гърдите. Във водата KSP и VMP се преместват един върху друг. Например кубоид (наполовина стиропор, наполовина желязо) не лежи на водната повърхност, но металната половина потъва, а кубоидът е вертикален, със стиропора нагоре.

Подобно на кубоида, този принцип работи с човешкото тяло. KSP и VMP се приближават един към друг и в резултат на това краката потъват, а тялото е все по-вертикално във водата.

Важно! Краката, висящи твърде дълбоко във водата, не генерират никакво задвижване и увеличават водоустойчивостта, т.е. краката към повърхността.

За да се избегне спускането на краката, препоръчително е да плувате с диафрагма/Коремно дишане вместо да работите с гръдно дишане, така че VMP да се държи възможно най-близо до KSP, а от друга страна, да държите главата си във водата и да изпъвате ръцете си напред. Това води до преместване на главата на KSP към VMP.

Тест за коронавирусна инфекция

Страдате ли от такъв Инфекция с коронавирус?
Отговорете на това 11 бързи въпроса и разберете дали сте в опасност!

Принадлежите ли към един Рискова група относно коронавируса (SARS-CoV-2)?
Щракнете тук, за да отидете директно на Тест: Принадлежа ли към рисковата група за коронавирус??

Колко добре държите това Предпазни мерки за защита срещу коронавирус (SARS-CoV-2)?
Щракнете тук, за да отидете директно на Тест: Вземам ли правилните предпазни мерки?

Колко високо е вашето риск да бъдат заразени с коронавирус (SARS-CoV-2) в близко бъдеще?
Щракнете тук, за да отидете директно на Тест: Колко е голям рискът ми от инфекция?

Имам ли корона или "просто" настинка?
Щракнете тук, за да отидете директно на Тест: корона или студ?

Имам ли корона или "просто" грип?
Щракнете тук, за да отидете директно на Тест: корона или грип?

Закони за плъзгащи се във вода тела

Когато тялото се движи във вода, възникват различни сложни ефекти, които трябва да бъдат обяснени, за да се разбере плуването.

Силите, възникващи във водата, са вътре спиране и шофиране изтъкнат.

Общото съпротивление, на което човешкото тяло противодейства във вода, се състои от три форми:

The Съпротивление на триене възниква от факта, че отделни частици вода се изтеглят по определено разстояние върху кожата на плувеца (поток на граничния слой). Това така наречено статично триене намалява с увеличаване на разстоянието от плувеца. Тази устойчивост на триене зависи от повърхностната структура, поради което през последните години хората все по-често използват бански костюми с ниско триене при плуване.

Най-важното съпротивление за плуване е това Форма съпротива. Тук водните частици се движат срещу посоката на движение/плуване и имат спирачен ефект върху плувеца. Съпротивлението на формата зависи от формата на тялото и водната турбуленция в следствие. Моля вижте Форми и поток на тялото.

Последната съпротива при плуване е т.нар. Съпротивление на вълната. Най-просто казано, това означава, че чрез плуване и плъзгане водата трябва да се вдига срещу гравитацията. Възникват вълни. Това съпротивление зависи от дълбочината на водата, от която все повече плувци се възползват и правят плъзгащите фази в много по-дълбока вода.

Тест за коронавирусна инфекция

Имам ли корона или "просто" настинка?
Щракнете тук, за да отидете директно на Тест: корона или студ?

Имам ли корона или "просто" грип?
Щракнете тук, за да отидете директно на Тест: корона или грип?

Хидродинамичен лифт

Хидродинамичният лифт може да се види ясно от крилото на самолет. Естеството на крилото на самолета е проектирано така, че въздухът, който тече около него, да покрива разстояния с различна дължина от страните на крилото. Тъй като въздушните частици отново се събират зад крилото, потокът около крилото трябва да бъде с различна скорост. А именно: по-бързо отгоре и по-бавно отдолу. Това създава динамично налягане под крилото и смукателно налягане над крилото. Така че епизодът излита от самолета.

Същото се случва и с плувеца във водата, но не толкова перфектно.

Този лифт е илюстриран от следния пример. Ако лежите във вода, краката ви потъват сравнително бързо. Ако обаче партньор постоянно ви дърпа през водата, хидродинамичната плаваемост кара краката ви да се държат на повърхността на водата.

Посоката на действие при плуване се разделя, както следва:

съпротива: Срещу посоката на плуване

Хидродинамичен лифт: Перпендикулярно на посоката на плуване

Форми и поток на тялото

Не фронталната част на тялото, както се предполагаше по-рано, но съотношението на фронталната площ към дължината на тялото играе най-важната роля за устойчивостта във вода.

Това може да се илюстрира със следния пример.

Ако издърпате плоча и цилиндър с една и съща повърхност през водата, водоустойчивостта пред тялото е еднаква, но турбуленцията в следствие е значително различна.

Следователно терминът съпротивление на челото не е съвсем правилен, тъй като турбуленцията в следствие забавя тялото по-силно.

Според най-новите открития, вретеновидните структури на пингвините имат най-малко турбуленция след следите. Рибите с тези форми на тялото са сред най-бързите плувци.

Пример за обратен поток:

Човек, разхождащ се през водата, изтегля партньор, свит на повърхността на водата зад себе си, чрез получения ефект на засмукване.

Задвижване във водата

Задвижването във водата може да се осъществи чрез промяна на формата на тялото (движение на перките при рибите) или чрез конструкции, генериращи задвижване (корабно витло). И при двата метода водата се задейства и по този начин въздейства обратно върху плаващото тяло. Взаимната реакция се нарича опора.

По-нататък трите принципа за движение във вода са обяснени по-подробно.

1. Принцип на греблото под налягане:
Например пачи крака: Тук пачи крака се движат перпендикулярно на посоката на движение (назад). На гърба има отрицателно налягане (мъртва вода), което забавя плаващото тяло. Необходима е много енергия и задвижването е ниско.

2. Отразяващ принцип:

Например калмари: Калмарите събират вода в тялото си и я изхвърлят през тесен канал. Това създава задвижване върху тялото

3. Принцип на вълнообразуване:

Пример за делфин: Зад всяко тяло се появяват въртящи се маси вода след това. В повечето случаи обаче тези въртящи се водни маси са неподредени и имат спирачен ефект. При делфините водните маси се подреждат от телесна вълна и следователно могат да бъдат полезни за задвижване. Тези наредени маси вода стават Вихър Наречен. При плуването обаче е много трудно да настроите водните маси в редовно въртене, като движите тялото. В диапазона на производителността обаче той позволява много високи скорости на плуване.

Концепции за шофиране

С концепцията за конвенционално задвижване частите на тялото, използвани за шофиране, се движат по права линия и в посока, обратна на посоката на плуване (actio = reactio). Големите водни маси се движат с нарастваща скорост, но с малко задвижване (параходи с гребла).

Задвижване чрез хидродинамична плаваемост (в сравнение с корабно витло).

Тази концепция на задвижването обаче е противоречива, защото витлото винаги получава вода от една и съща страна, а дланите на ръцете не получават, когато плуват. В допълнение, това задвижване работи само след определена дължина на бягане, но издърпването на ръката при плуване е само 0,6-0,8 m.

Концепция на Vortex задвижване: (използван в момента модел)

Въртящите се маси вода след краката и ръцете стават все по-важни като производител на абатменти през последните години.

Вихърът се създава, когато маси вода се придвижват от стагнацията към зоната на засмукване. Опитът е направен да побере много вода в малко пространство, в сравнение с навиването на килим. Вихърът се появява зад краката като форма на ролка, а зад ръцете като форма на плитка.

Тест за изграждане на мускули

Упражнявайте се редовно и се запитайте колко добре и ефективно изграждане на мускулите е?
Отговорете на това 20 кратки въпроса и научете как можете да подобрите изграждането на мускулите си.
Тук можете да отидете директно на Тест за изграждане на мускули

Още информация

Тук можете да намерите повече информация за плуването:

плувам
Плуване с делфини
Плуване със свободен стил
Гръб
Бруст

Всички теми, свързани с района спортна медицина са публикувани, вижте: Спортна медицина A-Z