Положение тела пловца в воде и силы гидродинамического сопротивления.Часть1

При плавании спортсмен преодолевает силу сопротивления во­ды. Это основная сила торможения. Она складывается из сопро­тивления трения, волнового сопротивления и сопротивления фор­мы (вихреобразования).

Сопротивление трения возникает из-за вязкости воды. Ее ча­стицы и слои, непосредственно прилегающие к телу пловца, обра­зуют своего рода водный чехол, двигающийся вместе с телом впе­ред. Чем дальше от тела находятся частицы воды, тем с меньшей скоростью они увлекаются вслед за пловцом. Тончайшие слои во­ды скользят относительно друг друга, преодолевая силы вязкости. На приведение всей этой массы воды в движение пловец затрачи­вает часть своей энергии.

Величина сопротивления трения меняется пропорционально из­менениям скорости плавания. Она зависит от площади поверхно­сти тела, соприкасающейся с водой, от шероховатости этой по­верхности. При ламинарном (плавном) обтекании тела, кото­рое частично наблюдается при малых скоростях плавания, сопро­тивление трения минимально. С увеличением скорости потока воды плавное обтекание сменяется турбулентным (вихреобразным) и сопротивление трения возрастает. Турбулентный характер обте­кания более выражен, если поверхность тела пловца рельефна и шероховата.

Сопротивление трения несколько уменьшается при выходе ча­сти тела пловца из воды. Хорошая подгонка плавательного ко­стюма, изготовление его из гладкой, тонкой и малонамокаемой ткани также уменьшают величину сопротивления.

Волновое сопротивление связано с перераспределением сил давления воды на тело пловца во время движения по поверхно­сти. Передняя часть тела спортсмена раздвигает воду, что вызы­вает появление расходящихся волн. Обтекая тело, поток воды устремляется в освободившееся за спиной пловца пространство и образует поперечные волны.

На преодоление сил тяжести и давления сдвигаемой в виде волн массы воды затрачивается часть энергии пловца.

Во время плавания у головы пловца возникает передняя вол­на. Следующая волна, задняя, поднимается за тазом. Между пе­редней и задней волнами образуется впадина. С повышением ско­рости размеры волн и величина впадины возрастают, растет и волновое сопротивление. При скорости плавания менее 1,5 м/сек волновое сопротивление невелико. Но при скорости плавания око­ло 2 м/сек оно становится заметным тормозом для пловцов-сприн­теров.

Сопротивление формы обусловлено теми же факторами, что и лобовое сопротивление. Его величина изменяется пропорциональ­но квадрату скорости плавания, площади поперечного сечения те­ла и зависит от формы тела и позы пловца.

Оставьте комментарий