Fyzikálne zákony v plávaní

definícia

S fyzikálnymi zákonmi sa robia pokusy o ďalšie vylepšenie a optimalizáciu jednotlivých plaveckých štýlov. Patria sem statický vztlak, hydrodynamický vztlak a rôzne spôsoby pohybu vo vode. Využíva biomechanické princípy a fyziku.

plávaní

statický vztlak

Takmer každému sa podarí vznášať sa na vodnej hladine bez vztlakovej pomôcky. Tento zjavný úbytok hmotnosti je spôsobený statickým vztlakom.

Napríklad, ak sa telo ponorí do vody, vytlačí určité množstvo vody. Na toto telo pôsobí vztlaková sila (statický vztlak).

  • Statický vztlak zodpovedá hmotnosti, ktorú telo premiestňuje, pokiaľ ide o vodnú hmotu
  • Statický vztlak je opačný ako hmotnostná sila. (smerom hore)

Napríklad vo vode je možné nechať prikrčeného plavca ľahko zdvihnúť podstatne slabšou osobou. Ak zdvihnete časť tela z vody, statický vztlak sa zníži a zdvíhanie sa stane zložitejším.

Hlboké dýchanie v pľúcach zvyšuje objem pľúc a tým aj objem celého tela a zvyšuje statický vztlak.

Napr. A Pozastavený plavec vydýchne a klesne na dno.

Merná hmotnosť (hustota tela) je rozhodujúca pre vztlak tela vo vode. Čím väčšia je hustota tela, tým viac sa telo ponorí do vody. Športovci s ťažkými kosťami a mnohými svalmi majú väčšiu hustotu a podstatne viac klesajú, a tým majú nevýhody pri plávaní. V porovnaní s mužmi majú ženy viac podkožného tukového tkaniva, a tým pádom majú väčší statický vztlak a lepšiu pozíciu vo vode.

statický vztlak a poloha vody

Poloha vo vode je pre dlhé a rýchle plávanie rozhodujúca. Pre správnu situáciu s vodou sú dôležité 2 fyzické body útoku. Na jednej strane je to ťažisko tela (KSP) a centrum objemu (VMP). Ľudský KSP sa nachádza približne vo výške pupka a je miestom aplikácie silovej silovej sily. VMP je bodom použitia pre statický vztlak a vzhľadom na objemný hrudník je približne vo výške hrudníka. Vo vode sa KSP a VMP posúvajú jeden nad druhým. Napríklad kváder (polovica polystyrénu, polovica železa) neleží na povrchu vody, ale kovová polovica sa ponorí a kváder je zvislý s polystyrénovou stranou hore.

Tento princíp funguje podobne ako v kvádri aj s ľudským telom. KSP a VMP sa k sebe približujú a vďaka tomu sa nohy potápajú a telo je vo vode čoraz viac kolmé.

Dôležité! Nohy visiace príliš hlboko vo vode nevytvárajú žiadny pohon a zvyšujú odolnosť proti vode, t. J. Nohy na povrch.

Aby sa zabránilo spusteniu nôh, je vhodné plávať s bránicou/Brušné dýchanie namiesto toho, aby ste pracovali dýchaním z hrudníka tak, aby sa VMP držali čo najbližšie k KSP, a na druhej strane držte hlavu vo vode a natiahnite ruky ďaleko dopredu. To má za následok posun hlavy KSP smerom k VMP.

Test na prítomnosť koronavírusov

Trpíte jedným Infekcia spôsobená koronavírusom?
Odpoveď na toto 11 rýchlych otázok a zistite, či vám nehrozí nebezpečenstvo!

Patríš k jednému Riziková skupina týkajúce sa koronavírusu (SARS-CoV-2)?
Kliknutím sem prejdete priamo na Test: Patrím do rizikovej skupiny koronavírusov??

Ako dobre to držíš Bezpečnostné opatrenia na ochranu pred koronavírusom (SARS-CoV-2)?
Kliknutím sem prejdete priamo na Test: Prijímam správne bezpečnostné opatrenia?

Aká vysoká je tvoja riziko byť infikovaný koronavírusom (SARS-CoV-2) v blízkej budúcnosti?
Kliknutím sem prejdete priamo na Test: Aké vysoké je moje riziko infekcie?

Mám Coronu alebo „len“ prechladnutie?
Kliknutím sem prejdete priamo na Test: koróna alebo chlad?

Mám Coronu alebo „len“ chrípku?
Kliknutím sem prejdete priamo na Test: koróna alebo chrípka?

Zákony pre telá kĺzajúce sa vo vode

Telo pohybujúce sa vo vode vytvára rôzne komplikované efekty, ktoré je potrebné vysvetliť, aby bolo možné porozumieť plávaniu.

Sily vznikajúce vo vode sú v brzdenie a šoférovanie odlíšiť.

Celkový odpor, proti ktorému pôsobí ľudské telo vo vode, sa skladá z troch foriem:

The Trecí odpor vyplýva zo skutočnosti, že jednotlivé častice vody sú nakreslené po určitej vzdialenosti na pokožke plavca (prúdenie medznej vrstvy). Toto takzvané statické trenie klesá s rastúcou vzdialenosťou od plavca. Tento trecí odpor závisí od povrchovej štruktúry, a preto v posledných rokoch ľudia čoraz častejšie používajú pri plávaní plavky s nízkym trením.

Najdôležitejší odpor pri plávaní je ten Odpor formy. Tu sa častice vody pohybujú proti smeru pohybu/plávania a pôsobia na plavca brzdne. Odpor formy závisí od tvaru tela a turbulencie vody v brázde. Prosím odkáž Tvary tela a splývavosť.

Posledným odporom pri plávaní je tzv. Odolnosť proti vlnám. Zjednodušene to znamená, že plávaním a kĺzaním sa musí voda zdvihnúť proti gravitácii. Vlny vznikajú. Tento odpor závisí od hĺbky vody, ktorú čoraz viac plavcov využíva a robí kĺzavé fázy v oveľa hlbšej vode.

Test na prítomnosť koronavírusov

Trpíte jedným Infekcia spôsobená koronavírusom?
Odpoveď na toto 11 rýchlych otázok a zistite, či vám nehrozí nebezpečenstvo!

Patríš k jednému Riziková skupina týkajúce sa koronavírusu (SARS-CoV-2)?
Kliknutím sem prejdete priamo na Test: Patrím do rizikovej skupiny koronavírusov??

Ako dobre to držíš Bezpečnostné opatrenia na ochranu pred koronavírusom (SARS-CoV-2)?
Kliknutím sem prejdete priamo na Test: Prijímam správne bezpečnostné opatrenia?

Aká vysoká je tvoja riziko byť infikovaný koronavírusom (SARS-CoV-2) v blízkej budúcnosti?
Kliknutím sem prejdete priamo na Test: Aké vysoké je moje riziko infekcie?

Mám Coronu alebo „len“ prechladnutie?
Kliknutím sem prejdete priamo na Test: koróna alebo chlad?

Mám Coronu alebo „len“ chrípku?
Kliknutím sem prejdete priamo na Test: koróna alebo chrípka?

Hydrodynamický zdvih

Hydrodynamický zdvih je zreteľne viditeľný z krídla lietadla. Charakter krídla lietadla je navrhnutý tak, aby okolitý vzduch prúdil po stranách krídla po rôznych vzdialenostiach. Pretože sa častice vzduchu za krídlom opäť spoja, musí byť prietok okolo krídla rôznou rýchlosťou. Totiž: rýchlejšie hore a dole pomalšie. To vytvára dynamický tlak pod krídlom a sací tlak nad krídlom. Epizóda teda štartuje z lietadla.

To isté, ale nie tak dokonale, sa deje s plavcom vo vode.

Tento výťah je ilustrovaný nasledujúcim príkladom. Ak si ľahnete naplocho do vody, nohy sa vám pomerne rýchlo potopia. Ak vás však partner neustále ťahá cez vodu, hydrodynamický vztlak spôsobí, že vaše nohy budú stále na hladine vody.

Smer pôsobenia v plávaní je rozdelený takto:

odpor: Proti smeru plávania

Hydrodynamický zdvih: Kolmo na smer plávania

Tvary tela a splývavosť

Nie čelná plocha tela, ako sa predpokladalo predtým, ale najdôležitejšiu úlohu pri odolnosti voči vode zohráva pomer prednej plochy k dĺžke tela.

To je možné ilustrovať na nasledujúcom príklade.

Ak pretiahnete tanier a valec s rovnakou tvárou cez vodu, odpor vody pred telom je rovnaký, ale turbulencie v brázde sú značne odlišné.

Pojem odpor na čele nie je preto úplne správny, pretože turbulencie v brázde silnejšie spomaľujú telo.

Podľa posledných zistení majú vretenovité štruktúry tučniakov najmenej turbulencií. Ryby s týmito tvarmi tela patria medzi najrýchlejších plavcov.

Príklad spätného toku:

Osoba, ktorá kráča cez vodu, ťahá výsledného sacieho účinku partnera skrčeného na hladine vody za sebou.

Pohon vo vode

Pohon vo vode sa môže uskutočniť zmenou tvaru tela (pohyb plutiev u rýb) alebo konštrukciami, ktoré vytvárajú pohon (vrtuľa). Pri obidvoch metódach sa voda uvedie do pohybu a pôsobí tak späť na plávajúce telo. Recipročná reakcia sa nazýva pilier.

V nasledujúcom texte sú podrobnejšie vysvetlené tri princípy lokomócie vo vode.

1. Princíp tlakovej lopatky:
Napríklad kačacie labky: Tu sa chodidlá kačíc pohybujú kolmo na smer pohybu (dozadu). Na zadnej strane je podtlak (mŕtva voda), ktorý spomaľuje plávajúce teleso. Je potrebných veľa energie a pohon je nízky.

2. Reflexný princíp:

Pr. Chobotnice: Chobotnice zhromažďujú vodu v tele a vylučujú ju úzkym kanálom. Takto sa vytvára pohon na tele

3. Princíp zvlnenia:

Napr. Delfín: Za každým telom sa v brázde objavujú rotujúce masy vody. Vo väčšine prípadov sú však tieto rotujúce vodné hmoty neusporiadané a majú brzdný účinok. U delfínov sú vodné hmoty usporiadané vlnou tela, a preto môžu byť užitočné na pohon. Tieto usporiadané masy vody sa stávajú Vortex zavolal. V plávaní je však veľmi ťažké uviesť vodné hmoty do riadneho otáčania pohybom tela. Vo výkonnostnom rozsahu však umožňuje veľmi vysoké rýchlosti plávania.

Pohonné koncepty

Pri konvenčnej koncepcii pohonu sa časti karosérie, ktoré sa používajú na pohon, pohybujú po priamke a v protismere k smeru plávania (actio = reagio). Veľké vodné hmoty sa pohybujú so zvyšujúcou sa rýchlosťou, ale s malým pohonom (kolesový parník).

Pohon pomocou hydrodynamického vztlaku (v porovnaní s lodnou vrtuľou).

Tento koncept pohonu je však kontroverzný, pretože vrtuľa prijíma vodu vždy z tej istej strany a dlane nie, keď pláva. Tento pohon navyše funguje iba po určitej jazdnej dĺžke, ale ťahanie za ruku pri plávaní je iba 0,6-0,8 m.

Koncept pohonu Vortex: (v súčasnosti používaný model)

Rotujúce masy vody v dôsledku nôh a rúk majú v posledných rokoch ako výrobca pilierov čoraz väčší význam.

Keď sa masy vody presunú zo stagnácie do sacej oblasti, vytvorí sa vír. V porovnaní s rolovaním koberca sa urobí pokus prijať na malom priestore veľa vody. Vír sa javí za chodidlami ako valčekový tvar a za rukami ako vrkočový tvar.

Skúška budovania svalov

Pravidelne cvičte a pýtajte sa sami seba, ako dobre a efektívne budovať svoje svaly je?
Odpoveď na toto 20 krátkych otázok a naučte sa, ako môžete zlepšiť budovanie svalov.
Tu môžete prejsť priamo na Skúška budovania svalov

Ďalšie informácie

Tu nájdete viac informácií o plávaní:

  • plávať
  • Plávanie delfínov
  • Voľný štýl plávania
  • Backstroke
  • Prsia

Všetky témy týkajúce sa oblasti športová medicína boli uverejnené, pozri: Športová medicína A-Z