Sports-Og-Trenings

Fysiske lover i svømming

definisjon

Med fysikkens lover blir det forsøkt å forbedre og optimalisere de individuelle svømmestilene ytterligere. Disse inkluderer statisk oppdrift, hydrodynamisk oppdrift og de forskjellige måtene å bevege seg i vann. Den benytter seg av biomekaniske prinsipper og fysikk.

statisk oppdrift

Nesten alle klarer å flyte på vannoverflaten uten oppdriftshjelp. Dette tilsynelatende vekttapet skyldes den statiske oppdriften.

For eksempel, hvis en kropp senkes i vann, fortrenger den en viss mengde vann. En oppdriftskraft (statisk oppdrift) virker på denne kroppen.

Den statiske oppdriften tilsvarer vekten som kroppen fortrenger når det gjelder vannmasse
Den statiske oppdriften er motsatt av vektkraften. (oppover)

F.eks. I vannet er det mulig å få en huk svømmer lett løftet av en betydelig svakere person. Hvis du løfter en del av kroppen ut av vannet, reduseres den statiske oppdrift og løftingen blir vanskeligere.

Dyp inhalasjon øker lungevolumet og dermed økes hele kroppsvolumet og den statiske oppdriften.

En flytende svømmer puster for eksempel ut og synker til bunnen.

Den spesifikke vekten (kroppens tetthet) er avgjørende for kroppens oppdrift i vann. Jo større tetthet av kroppen, jo mer synker kroppen i vannet. Idrettsutøvere med tunge bein og mange muskler har større tetthet og synker betydelig mer, og har dermed ulemper når du svømmer. Sammenlignet med menn, har kvinner mer subkutant fettvev og har dermed større statisk oppdrift og en bedre plassering i vannet.

statisk oppdrift og vannposisjon

Plasseringen i vannet er avgjørende for lang og rask svømming. 2 fysiske angrepspunkter er viktige for riktig vannsituasjon. På den ene siden kroppens tyngdepunkt (KSP) og volummet (VMP). Den menneskelige KSP ligger omtrent på høyden av navlen og er anvendelsesstedet for den nedadgående vektkraften. VMP er anvendelsesstedet for den statiske oppdriften, og på grunn av det voluminøse brystet er det omtrent i brysthøyde. I vannet skifter KSP og VMP over hverandre. For eksempel ligger en kuboid (halv styrofoam, halvt jern) ikke på vannoverflaten, men metallhalvdelen synker, og kuboiden er vertikal, med styrofoamsiden opp.

I likhet med kuboidet fungerer dette prinsippet med menneskekroppen. KSP og VMP nærmer seg hverandre og som et resultat synker bena og kroppen blir stadig mer loddrett i vannet.

Viktig! Ben som henger for dypt i vannet genererer ikke fremdrift og øker vannmotstanden, dvs. ben til overflaten.

For å unngå å senke bena, anbefales det på den ene siden å jobbe med diafragmatisk / abdominal pust i stedet for å puste i brystet når du svømmer, slik at VMP holdes så nær KSP som mulig, og på den andre siden å holde hodet i vannet og strekke armene langt frem. Dette resulterer i et skifte av KSP-hodet mot VMP.

Lover for kropper som glir i vann

En kropp som beveger seg i vann skaper forskjellige kompliserte effekter som må forklares for å forstå svømming.

Krefter som oppstår i vannet er delt inn i bremsing og kjøring.

Den totale motstanden som menneskekroppen motvirker i vann, består av tre former:

Friksjonsmotstanden oppstår ved at individuelle vannpartikler trekkes langs en viss avstand på svømmerens hud (Grenselagsstrømning). Denne såkalte statiske friksjonen avtar med økende avstand fra svømmeren. Denne friksjonsmotstanden er avhengig av overflatestrukturen, og det er grunnen til at de siste årene i økende grad har brukt svømmedrakter med lav friksjon.

Den viktigste motstanden for svømming er formmotstand. Her beveges vannpartikler mot bevegelsesretningen / svømming og har en bremseeffekt på svømmeren. Formmotstanden avhenger av kroppsfasongen og vanneturbulensen i kjølvannet. Se kroppsformer og flyt.

Den siste motstanden når du svømmer er en såkalt bølgemotstand. Enkelt sagt betyr dette at vann ved å svømme og gli må løftes mot tyngdekraften. Bølger oppstår. Denne motstanden avhenger av dybden på vannet, som flere og flere svømmere drar fordel av og utfører skyvefasene i mye dypere vann.

Hydrodynamisk heis

Den hydrodynamiske heisen kan sees tydelig fra vingen til et fly. Naturen til et flys vinge er utformet slik at luften som strømmer rundt det dekker avstander i forskjellige lengder på sidene av vingen. Siden luftpartiklene kommer sammen igjen bak vingen, må strømmen rundt vingen være i forskjellige hastigheter. Nemlig: raskere på toppen og saktere i bunnen. Dette skaper dynamisk trykk under vingen og sugetrykk over vingen. Så episoden tar av flyet.

Det samme skjer med svømmeren i vannet, men ikke så perfekt.

Denne heisen er illustrert ved følgende eksempel. Hvis du ligger flatt i vann, synker bena relativt raskt.Imidlertid, hvis du stadig dras gjennom vann av en partner, fører den hydrodynamiske oppdrift til at beina blir holdt på overflaten av vannet.

Handlingsretningen i svømming er delt på følgende måte:

motstand: Mot svømmeretningen

Hydrodynamisk heis: Vinkelrett på svømmeretningen

Kjøring: I svømmeretning

Kroppsformer og flyt

Ikke det frontale området til en kropp, som tidligere antatt, men forholdet mellom frontalareal og kroppslengde spiller den viktigste rollen i motstanden i vann.

Dette kan illustreres ved følgende eksempel.

Hvis du drar en plate og en sylinder med samme ansikt gjennom vann, er vannmotstanden foran kroppen den samme, men turbulensen i kjølvannet er betydelig annerledes.

Begrepet pannemotstand er derfor ikke helt riktig, ettersom turbulensen i kjølvannet bremser kroppen sterkere.

I følge de siste funnene har pingvinenes spindelformede strukturer den minste turbulensen i kjølvannet. Fisk med disse kroppsfasongene er blant de raskeste svømmerne.

Et eksempel på tilbakestrømning:

En person som går gjennom vannet, trekker en partner krøpet på overflaten av vannet bak seg på grunn av den resulterende sugeeffekten.

Fremdrift i vannet

Fremdrift i vannet kan komme seg gjennom Formendring av kroppen (finnebevegelse hos fisk) eller av Konstruksjoner som genererer fremdrift (Propell). I begge metodene settes vann i bevegelse og virker dermed tilbake på det flytende legemet. Den gjensidige reaksjonen kalles en abutment.

De tre prinsippene for bevegelse i vann er nærmere forklart nedenfor.

1. Trykk padle prinsipp:
F.eks Andeføtter: Her beveges endenes føtter vinkelrett på bevegelsesretningen (bakover). På baksiden er det et undertrykk (død vann), som bremser det flytende legemet. Det kreves mye energi og fremdriften er lav.

2. Refleksjonsprinsipp:

F.eks blekksprut: Blekkspruten samler vann i kroppen og driver den ut gjennom en smal kanal. Dette skaper en drivkraft på kroppen

3. Undulasjonsprinsipp:

F.eks delfin: Bak hver kropp forekommer roterende vannmasser i kjølvannet. I de fleste tilfeller er imidlertid disse roterende vannmassene forstyrrede og har en bremseeffekt. Med delfiner ordnes vannmassene av en kroppsbølge og kan derfor være nyttige for fremdrift. Disse ordnede massene med vann kalles virvel. I svømming er det imidlertid veldig vanskelig å stille vannmassene i en ordnet rotasjon ved å bevege kroppen. I ytelsesområdet muliggjør det imidlertid svært høye svømmehastigheter.

Driv konsepter

Konvensjonelt drivkonsept:

Med det konvensjonelle drivkonseptet beveges kroppsdelene som brukes til å kjøre i en rett linje og i motsatt retning av svømmeretningen (actio = reactio). Store vannmasser blir flyttet med økende hastighet, men med lite fremdrift (padle-dampere).

Klassisk drivkonsept:

Fremdrift ved hjelp av hydrodynamisk oppdrift (sammenlignet med en skips propell).

Imidlertid er dette drivkonseptet kontroversielt fordi propellen alltid mottar vann fra samme side og håndflatene ikke når du svømmer. I tillegg fungerer denne kjøreturen bare etter en viss løpslengde, men armtrekket når du svømmer er bare 0,6-0,8 m.

Vortex drive-konsept: (for tiden brukt modell)

De roterende vannmassene i kjølvannet av føtter og hender har blitt mer og mer viktig som abutmentprodusent de siste årene.

En virvel skapes når masser av vann beveger seg fra stagnasjonen til sugeområdet. Det blir gjort et forsøk på å få plass til mye vann på en liten plass, sammenlignet med å rulle opp et teppe. Virvelen vises bak føttene som en rulleform, og bak hendene som en fletteform.