Силы, вызывающие плавание способом "кроль на спине", их происхождение и взаимодействие

Способы плавания основаны на взаимодействии пловца с водой, при котором создаются силы, продвигающие его в воде и удерживающие на ее поверхности. Взаимодействие возникает вследствие погружения тела в воду и активных движений пловца. Специфические особенности биодинамики плавания связаны с тем, что силы, тормозящие продвижение, значительны, переменны и действуют непрерывно. У пловца нет постоянной опоры для отталкивания вперед. Она создается во время гребковых движений. В настоящей главе излагаются условия создания сил и движущих, и тормозящих, а также механизм гребковых действий пловца, направленных на более эффективное передвижение в воде.

Взаимодействие тела пловца с водой.

Погружение в воду обусловливает возникновение сил статического взаимодействия (выталкивающая сила). Активные движения пловца и продвижение его в воде вызывают силы динамического взаимодействия (лобовое сопротивление, подъемные силы). Следовательно, положение тела пловца в воде и его движения обусловливают всю совокупность сил, которые решающим образом определяют эффективность плавания.

Статическое действие водной среды.

Силы, приложенные к плавающему телу.

Погруженное в воду тело пловца находится под

действием погружающей и выталкивающей сил; при их равенстве тело не всплывает и не тонет.

Погружающая сила - это сила тяжести тела, направленная вниз и приложенная к его ОЦТ. Выталкивающая сила возникает по закону Архимеда: она обусловлена разностью давлений воды на нижнюю и верхнюю поверхности погруженного тела. По величине она равна весу воды в объеме погруженной части тела. При более глубоком и полном погружении выталкивающая сила растет. По мере поднимания над водой частей тела (например, во время движения руки по воздуху перед гребком) выталкивающая сила уменьшается. Она направлена снизу вверх и приложена к центру объема тела, если все тело полностью погружено в воду. Если тело погружено в воду не полностью, то выталкивающая сила приложена к центру объема погруженной части всего тела.

Рис.5. Уравновешивание тела пловца в воде: а - отсутствие равновесия; б - уравновешенное положение; в - образование тяговой силы; г - образование скорости гребущей поверхности (действия) на воду

Таким образом, погружающая сила постоянна по величине, но меняет точку приложения при изменении позы. Выталкивающая сила изменяет и свою величину, и точку приложения в зависимости от погружения тела в воду и его позы. [3]

Уравновешивание тела пловца в воде.

Тело пловца в воде уравновешено, когда погружающая и выталкивающая силы равны по величине и их действие направлено по одной линии.

Если погружающая и выталкивающая силы приложены не по одной линии, то они образуют пару сил (рис.5, а). Обычно ОЦТ тела пловца (при положении на спине с вытянутыми вдоль туловища руками) расположен ближе к ногам, чем центр объема вытесненной воды (центр давления - ЦД). В этом положении нижняя часть тела опускается вниз. Чтобы сохранить горизонтальное положение (уравновеситься), следует руки вытянуть за головой, что переместит ОЦТ тела пловца к головной части тела (рис.5, б). Если в этой позе ноги опускаются вниз, можно приподнять кисти и предплечья над водой, в результате ЦД переместится к ногам, но тогда выталкивающая сила может оказаться меньше погружающей и пловец, уравновесившись, уйдет в воду глубже.