Плуване - биология
Колко горещо е твърде горещо за живота дълбоко под дъното на океана?
Антибиотици от бактерии
Клетъчна миграция: новооткрита функция на известен протеин
Молекулярен компас за подравняване на клетките
Какво кара листата да стареят през есента
Демокрацията на лешоядите токачки
Околната среда на Ekembo: Хората също живееха в открити пейзажи
| Генетика | Земеделие, горско стопанство и животновъдство
Сортът пшеница е създаден чрез кръстосване на диви треви
Колко горещо е твърде горещо за живота дълбоко под дъното на океана?
плувам
| Тази статия разглежда плуването като свойство на телата и начина на движение на живите същества; за плуването като спорт вижте плуването; за играта с карти вижте плуване (игра с карти). |
плувам описва непотопяването на тяло в течност и движението на живи същества във вода.
Плуването като физически ефект
Тялото плува, тоест остава на повърхността на течността, като измества (с потопената си част) толкова от него, колкото тежи. Плаващото тяло е толкова дълбоко потопено, че масата на обема течност, която измества, съответства на собствената му маса. Ако случаят е точно такъв, когато тялото е напълно потопено в течността, тялото плава (като подводница например). Ако може да измести по-малко течност, отколкото тежи, потъва. Физически това е обяснено по-подробно в плавателността на статиите и принципа на Архимед.
Телата, които са проектирани като достатъчно голяма куха форма, могат, въпреки по-голямото си специфично тегло, да изместят толкова много течност, че да останат в плаващо състояние (стига течността да не прониква в кухото пространство). Поради тази причина кораби и понтони, изработени от много по-плътна стомана и бетон, могат да се носят по водата.
Плуването като вид транспорт
Принципът на плаващия локомотив е, че водата се движи в една посока чрез подходящи мерки и тялото в отговор се плъзга в обратна посока. Живите същества използват различни методи. Калмарите, октоподите, наутилусите или сепиите използват принципа на отката за задвижване. Морските костенурки използват трансформираните ръце, за да се движат. Тюлените използват различни методи, някои морски птици като гилетите използват крилата си, за да се движат под водата.
По време на действителното плувно движение много тънки плувци като змиорките извършват змийско движение, при което кривите на кривината на торса винаги се появяват по двойки. Дължината на вълната на движението е значително по-малка от дължината на тялото. Следователно те нямат опашна перка, тъй като тя не е необходима. Рибите и водните бозайници като китове и делфини също се змият, но дължината на вълната им е по-голяма от дължината на тялото и затова се изисква опашната перка.
Противно на предишните идеи, опашната перка не допринася за задвижването при бързо плуване. Използва се единствено за управление на посоката и управление. Задвижването се осъществява единствено от променливото изкривяване на задната част на фюзелажа и ускорението на съседната вода, което се получава от изпъкналата страна чрез намаляване на локалното статично налягане. Има само една сила, действаща напречно на посоката на движение, която трябва да бъде компенсирана чрез компенсираща напречна сила върху опашната перка. Голямото предимство на това плувно движение е, че не трябва да се генерира сила по посока на потока.
При бързи риби в райони с турбулентен поток като риба тон и ламинидни акули движението се осъществява през страничната кривина на ствола. Следователно голямата опашна перка е вертикална. При китовете и делфините гръбначният стълб е извит нагоре и надолу поради по-добрата подвижност във вертикална посока и съответно опашната перка е хоризонтална. Този тип придвижване е най-ефективен и позволява на големите китове например да мигрират на огромни разстояния.
Морските костенурки използват крилатите си ръце, за да се движат. При тях силата, която възниква, когато въздухът тече около крилата, се използва за генериране на задвижване, подобно на силата на повдигане при птиците. Крилата генерират тази сила хидродинамично. В случай на гръбначни животни, които не живеят постоянно във вода, задвижването се генерира от хидродинамичното съпротивление на движещите се крайници. Този метод е подобен на гребане и гребане и е значително по-икономичен.
Хората също движат крайниците си по начин, който използва съпротива, за да генерира сила, както и жабата, показана да плува заедно. Този вид транспорт е неефективен. Честото упражнение е довело до относително ефективни видове плувни движения, които са станали известни като „стилове на плуване“, особено при плуване. Движението под вода е по-благоприятно от движението по повърхността, защото тогава вълновото съпротивление не възниква. Плуването на повърхността винаги изисква условието за компенсация на теглото да е изпълнено поне приблизително. Леката тенденция към потъване или потъване може да се компенсира чрез насочване на плувните движения не само хоризонтално, но и диагонално нагоре срещу потъване. В екстремни случаи живо същество може да „ходи по вода“ с много бързи движения на краката, както показва примерът с гущер Исус Христос.
Плуването като спорт
→ Основна статия плуване
Плуването е популярно занимание за хора в естествени води като морета, езера и реки, както и специално изградени басейни и басейни. Плуването в широкия смисъл и на всекидневния език включва също къпане и плискане наоколо, дори ако държите краката си на земята (например на дъното). За някои хора плуването е част от работа като спасители, бойни плувци и водолази.
Плуването се практикува и като състезателен спорт.
Елементи на плуването
Основите са законите на Нютон (действие и реакция), хидродинамика, теория на движението и обучението.
тласък
Плаваемостта зависи от телесната маса, потопена във водата. Колкото по-малко е потопен, толкова по-голяма плаваемост трябва да бъде чрез мускулна сила. Начинаещият плуване плува много по-лесно, ако и той сложи глава във водата. Човешкото тяло е приблизително толкова тежко, колкото водата и се чувства почти безтегловност на повърхността на водата (специфично телесно тегло при вдишване = 0,94 до 0,98 и издишване = 1,01 до 1,07). Структурата на тялото и разпределението на мазнините произвеждат различни разпределения на повдигане.
Водоустойчивост
Колкото по-голяма е повърхността на тялото в обратна посока на движение и колкото по-голяма е скоростта (съпротивлението нараства квадратично), толкова по-голямо е съпротивлението. Колкото по-„опростено“ е тялото, толкова по-ниско е съпротивлението. Водоустойчивостта също е динамично зависима от движението. Задвижването се създава чрез използване на възможно най-голямо съпротивление (напр. Затворени пръсти при дърпане на ръката). За всички движения в посока, обратна на посоката на плуване, съпротивлението трябва да се намали чрез оптимална позиция на плъзгане и оптимални последователности на движение (например надводната фаза на ръката при пълзене).
Водоустойчивостта помага и за укрепване на мускулите, например във водната аеробика.
Задвижване
Задвижването се осъществява чрез мускулна сила. От решаващо значение е да се положат максимални усилия там, където е най-ефективно. Различните стилове на плуване са оптимизирани в продължение на хиляди години (за животни в продължение на милиони години), специално обучени в уроци по плуване и усъвършенствани в спорт от най-висок клас с видео анализ и изследвания на движението.
Водно положение и плъзгане
Оптималното положение на водата намалява водоустойчивостта. Тялото е максимално опънато и възможно най-хоризонтално във водата. Главата също винаги е във водата, само се обръща или повдига леко, за да се вдиша. Позицията на водата и плъзгането се научават първо в уроците по плуване, след като свикнат с водата, например когато учениците по плуване отблъскват ръба на басейна с крака и се плъзгат колкото е възможно с вдигнати ръце, глави във водата, с изпънати тела.
координация
Координацията на дишането и движението определя безопасността на начинаещия във водата. За напредналите скиори координацията определя издръжливостта. Високо ниво на ефективност е възможно само ако подаването на кислород и издишването на застоялия въздух съответстват на биохимичните процеси в мускулите. Достижимата скорост също зависи от координацията.