Sporto-Ir-Sveikatingumo

Fizikos dėsniai plaukime

apibrėžimas

Su fizikos įstatymais bandoma dar labiau patobulinti ir optimizuoti individualų plaukimo stilių. Tai apima statinį plūdrumą, hidrodinaminį plūdrumą ir įvairius judėjimo vandenyje būdus. Čia naudojami biomechaniniai principai ir fizika.

statinis plūdrumas

Beveik visi sugeba plūduriuoti vandens paviršiuje be plūdrumo. Akivaizdus svorio netekimas atsiranda dėl statinio plūdrumo.

Pvz., Jei kūnas panardinamas į vandenį, jis išstumia tam tikrą vandens kiekį. Šį kūną veikia plūdrumo jėga (statinis plūdrumas).

Statinis plūdrumas atitinka svorį, kurį kūnas išstumia vandens masės atžvilgiu
Statinis plūdrumas yra priešingas svorio jėgai. (aukštyn)

Pvz., Vandenyje galima sulaužytą plaukiką, kurį lengvai pakelia žymiai silpnesnis asmuo. Jei iškeliate dalį kūno iš vandens, statinis plūdrumas sumažėja, o kėlimas tampa sunkesnis.

Giliai įkvėpus padidėja plaučių tūris, padidėja viso kūno tūris ir padidėja statinis plūdrumas.

Pavyzdžiui, plūduriuojantis plaukikas iškvėpia ir nusileidžia į dugną.

Specifinis svoris (kūno tankis) yra lemiamas kūno plūdrumui vandenyje. Kuo didesnis kūno tankis, tuo daugiau kūnas skęsta vandenyje. Sportininkai, turintys sunkius kaulus ir daug raumenų, turi didesnį tankį ir nusileidžia žymiai daugiau, todėl turi trūkumų plaukdami. Lyginant su vyrais, moterys turi daugiau poodinio riebalinio audinio, todėl turi didesnį statinį plūdrumą ir geresnę padėtį vandenyje.

statinis plūdrumas ir vandens padėtis

Vieta vandenyje yra labai svarbi norint ilgai ir greitai plaukti. 2 fiziniai puolimo taškai yra svarbūs teisingai vandens padėčiai. Viena vertus, kūno svorio centras (KSP) ir apimties centras (VMP). Žmogaus KSP yra maždaug bambos aukštyje ir yra taškas, kuriuo naudojama jėga žemyn. VMP yra statinio plūdrumo taikymo taškas, o dėl didžiulės krūtinės jis yra maždaug krūtinės aukštyje. Vandenyje KSP ir VMP keičiasi viena į kitą. Pavyzdys Kuboidas (pusiau putplasčio, pusiau geležies) neguli ant vandens paviršiaus, bet metalinė pusė nusileidžia, o kuboidas yra vertikalus, iš putplasčio pusės aukštyn.

Panašus į kuboidą, šis principas veikia ir žmogaus kūną. KSP ir VMP artėja vienas prie kito ir dėl to kojos krinta, o kūnas vandenyje tampa vis vertikalesnis.

Svarbu! Kojos, pakabintos per giliai vandenyje, nesukuria jokio varymo ir padidina atsparumą vandeniui, t. Y. Kojas prie paviršiaus.

Norint, kad kojos nenukristų, patartina maudytis atliekant diafragmą / pilvo kvėpavimą, o ne krūtinės kvėpavimą, kad VMP būtų laikomas kuo arčiau KSP, kita vertus, laikyti galvą vandenyje ir ištiesti rankas į priekį. Dėl to KSP galva pasislenka link VMP.

Įstatymai kūnams, slystantiems vandenyje

Vandenyje judantis kūnas sukuria įvairius sudėtingus padarinius, kuriuos reikia paaiškinti norint suprasti plaukimą.

Vandenyje atsirandančios jėgos skirstomos į stabdymą ir vairavimą.

Visą žmogaus kūno pasipriešinimą vandenyje sudaro trys formos:

Trintinis pasipriešinimas atsiranda dėl to, kad atskiros vandens dalelės tam tikru atstumu yra tempiamos ant plaukiko odos (Ribinio sluoksnio srautas). Ši vadinamoji statinė trintis mažėja didėjant atstumui nuo plaukiko. Šis atsparumas trinčiai priklauso nuo paviršiaus struktūros, todėl pastaraisiais metais žmonės vis plačiau naudoja maudymosi maudymosi kostiumėlius.

Svarbiausias pasipriešinimas plaukiant yra formos pasipriešinimas. Čia vandens dalelės judinamos atsižvelgiant į judėjimo / plaukimo kryptį ir turi stabdantį poveikį plaukikiui. Formos atsparumas priklauso nuo kūno formos ir vandens turbulencijos. Pamatyti kūno formas ir tekėjimą.

Paskutinis pasipriešinimas plaukiant yra vadinamasis atsparumas bangai. Paprasčiau tariant, tai reiškia, kad plaukdamas ir slidinėdamas vanduo turi būti pakeliamas prieš sunkumą. Kyla bangos. Šis pasipriešinimas priklauso nuo vandens gylio, kuriuo vis daugiau plaukikų pasinaudoja ir daro slydimo fazes daug gilesniame vandenyje.

Hidrodinaminis keltuvas

Hidrodinaminis pakėlimas gali būti aiškiai matomas iš lėktuvo sparno. Orlaivio sparno pobūdis suprojektuotas taip, kad aplink jį tekantis oras padengtų įvairaus ilgio atstumus sparno šonuose. Oro dalelės vėl susilieja už sparno, todėl srautas aplink sparną turi būti skirtingas greitis. Būtent: greičiau viršuje ir lėčiau apačioje. Tai sukuria dinaminį slėgį žemiau sparno ir siurbimo slėgį virš sparno. Taigi epizodas kyla iš lėktuvo.

Tas pats nutinka ir su plaukike vandenyje, bet ne taip tobulai.

Šis pakėlimas iliustruotas tokiu pavyzdžiu. Jei gulite lygiai vandenyje, kojos krinta gana greitai.Tačiau jei partneris jus nuolat traukia per vandenį, dėl hidrodinaminio plūdrumo kojos laikomos vandens paviršiuje.

Plaukimo veiksmų kryptis yra padalinta taip:

pasipriešinimas: Prieš plaukimo kryptį

Hidrodinaminis keltuvas: Statmena plaukimo krypčiai

Važiuokite: plaukimo kryptimi

Kūno formos ir tėkmė

Ne priekinė kūno sritis, kaip buvo manoma anksčiau, bet priekinės dalies ir kūno ilgio santykis vaidina svarbiausią pasipriešinimo vandenyje vaidmenį.

Tai galima iliustruoti tokiu pavyzdžiu.

Jei per vandenį ištraukiate plokštelę ir cilindrą, kurio paviršius yra tas pats, vandens pasipriešinimas priešais kūną yra vienodas, tačiau bangos turbulencija yra žymiai skirtinga.

Taigi kaktos pasipriešinimo terminas nėra visiškai teisingas, nes žadinantis turbulencija stipriau sulėtina kūną.

Remiantis naujausiomis išvadomis, pingvinų verpstės formos struktūros turi mažiausiai turbulencijos. Žuvys su tokiomis kūno formomis yra vienos greičiausių plaukikų.

Atgalinio srauto pavyzdys:

Žmogus, einantis per vandenį, traukia partnerį, susigūžusį vandens paviršiuje už jo, dėl susidariusio siurbimo efekto.

Variklis vandenyje

Vanduo gali patekti pro šalį Formos keitimas kūno (žuvų pelekų judėjimas) arba Varomosios konstrukcijos (Sraigtas). Abiem būdais vanduo juda ir tokiu būdu veikia atgal į plūduriuojantį kūną. Abipusė reakcija vadinama abutacija.

Trys judėjimo vandenyje principai yra išsamiau paaiškinti žemiau.

1. Slėgio irklas principas:
E. g. Anties kojos: Čia ančių pėdos juda statmenai judėjimo krypčiai (atgal). Nugaroje yra neigiamas slėgis (negyvas vanduo), kuris sulėtina plūduriuojantį kūną. Reikia daug energijos, o varymas yra žemas.

2. Atspindimo principas:

E. g. AštuonkojaiKalmarai surenka vandenį į savo kūną ir išstumia jį per siaurą kanalą. Tai sukuria kūno paskatą

3. Šlapimo principas:

E. g. delfinas: Už kiekvieno kūno atsibunda besisukančios vandens masės. Tačiau dažniausiai šios besisukančios vandens masės yra netvarkingos ir stabdančios. Su delfinais vandens masės yra organizuojamos pagal kūno bangas, todėl gali būti naudingos varikliui. Šios užsakytos vandens masės vadinamos sūkuriais. Tačiau plaukiant labai sunku nustatyti vandens mases tinkamai sukant judant kūnu. Našumo diapazonas leidžia įgyti labai didelį plaukimo greitį.

Vairavimo koncepcijos

Įprastos pavaros koncepcija:

Taikant įprastą pavaros koncepciją, važiuojamos kūno dalys juda tiesia linija ir priešinga plaukimo krypčiai (actio = reatio). Didelės vandens masės juda didėjant greičiui, bet mažai judant (irkluotojai).

Klasikinės pavaros koncepcija:

Varymas hidrodinaminiu plūdrumu (palyginti su laivo propeleriu).

Tačiau ši pavaros koncepcija yra prieštaringa, nes sraigtas visada gauna vandenį iš tos pačios pusės, o delnai - ne plaukdami. Be to, ši pavara veikia tik po tam tikro bėgimo ilgio, tačiau rankos traukimas plaukiant yra tik 0,6–0,8 m.

Sūkurinės pavaros koncepcija: (šiuo metu naudojamas modelis)

Besisukančios vandens masės po kojų ir rankų pastaraisiais metais tampa vis svarbesnės kaip atramos gamintojas.

Sūkurys sukuriamas, kai vandens masės juda iš sąstingio į siurbimo sritį. Į nedidelę erdvę bandoma įpilti daug vandens, palyginti su kilimo kilimu. Sūkurys pasirodo už kojų kaip ritininis, o už rankų - kaip pynimo forma.