2.1.2. Forțe care acționează în timpul navigației statice și dinamice. Conceptul de flotabilitate
Conform legii mișcării, există două variante de navigație: statice și dinamice.
Inot static - corpul fizic (corpul uman) se află în picioare pe suprafața apei, adică fără mișcare. Variantele unei asemenea călătorii pot fi, de asemenea, sarcini în cursurile de formare pentru a demonstra și păstra cifrele "stea", "plutitor" etc.
În înotul static, două forțe opuse acționează: gravitatea, care este orientată în jos, și o forță de evacuare (susținere) care este îndreptată în sus.
Înotare înotată dinamic cu ajutorul diferitelor acțiuni cu motor (cu ajutorul energiei mișcării). Cu o navigație dinamică, forța de tracțiune și forța de rezistență îndreptată în direcția opusă acesteia se adaugă forțelor gravitaționale existente și forțelor de împingere. Forța de împingere, ca regulă, este direcționată de-a lungul mișcării și constă din mai multe componente (lucrarea mâinilor, picioarelor). Forța de rezistență este întotdeauna îndreptată împotriva mișcării și constă în mai multe tipuri de rezistență (vezi impedanța).
Existența presiunii hidrostatice conduce la faptul că orice corp din lichid sau gaz are o forță de flotabilitate. Pentru prima dată valoarea acestei forțe în lichide a fost determinată de experiența lui Archimedes. legea lui Arhimede este formulat după cum urmează: un corp scufundat într-o forță de fluid sau gaz flotabilitate acționează egală cu greutatea cantității de lichid sau de gaz, care este expulzată scufundat parte a corpului.
Să luăm în considerare încheierea teoretică a legii lui Archimedes. Un lichid este umplut în vas (Figura 1) și corpul este în formă de cub. Marginea cubului este l. Fața superioară a cubului se află pe suprafața lichidului la o adâncime de h, iar fața inferioară la adâncimea h + l. Lichidul exercită presiune asupra tuturor fețelor cubului. În acest caz, forțele de presiune care acționează asupra fețelor laterale ale cubului sunt compensate reciproc. Forța de presiune descendentă F1 acționează asupra feței superioare a cubului. modul din care
unde este densitatea lichidului; S este zona din fața cubului. Forța de presiune F2 acționează pe fața inferioară a cubului. modul din care
Din moment ce FA - corpul se scufunda;
Corpul = zh - corpul plutește sau atârnă (nu neapărat pe suprafață);
Când corpul se mișcă într-un mediu apos cu o forță care acționează neascultare medie pe corp în direcția strict back-SRI. Aceste forțe constituie rezistența formei. Când interacțiunea contra-flow exista cu corpul, este ghidat în lateral și urmează conturul corpului. În cazul în care organismul are despre forma-Tek, debitul de apă este aproape nestingherit de-a lungul corpului. Dacă formularul nu este raționalizată, ca o formă de mână lennoy bazelor perpendicular pe fluxul, apa se poate obtech lin un astfel de obstacol și separarea fluxului are loc pentru a forma un vortex „chi nou“ pâlnii și în spatele corpului (braț).
Rezistența la formă poate fi redusă dând corpului o orientare orizontală. Trebuie să încercăm să facem ca pelvisul și șoldurile să se deplaseze în spațiu, ca în proiecția capului și a umerilor. Asta înseamnă că trebuie să înotați cât mai plat. Deci, noua versiune de lovire a picioarelor într-un pieptar este proiectat pentru a reduce coborârea genunchilor în jos. În timpul loviturii, șoldurile se ridică. Forța maximă de propulsie, prin urmare, este realizată cu o poziție mai raționalizată a corpului.
Rezistența la valuri este creată atunci când înotătorul se deplasează pe suprafața apei sau la adâncime mică sub apă. Deoarece formarea valurilor necesită energie, singura sursă este un înotător. Energia, care poate fi utilizată pentru a crea forțe de propulsie, este pierdută la formarea de valuri.
Valurile care apar pe suprafața apei în timpul mișcării înotătorului pot fi împărțite în două grupe: un sistem de valuri divergente și transversale. Valorile divergente (sau altfel - oblice) apar la părțile anterioare și posterioare ale corpului. Colinele undelor oblice sunt situate la un unghi de aproximativ 40 ° față de planul diametral. Liniile care trec prin începutul undelor oblice formează un unghi de aproximativ 20 ° față de planul diametral.
Undele transversale se deplasează pe linia de mișcare. Dacă vă uitați la înotător din lateral, puteți vedea că valul din față se ridică la nivelul capului și al umărului. În acest loc apar atât unde oblice, cât și cele transversale. Valoarea transversală trebuie luată în considerare atunci când se realizează o inspirație și când se deplasează mâinile peste apă. Creasta valului anterior se află în apropierea capului.
Următorul val începe să se ridice în spatele bazinului. Depresia dintre valurile anterioare și cele posterioare este localizată la nivelul taliei. Cu inot lent, aceste valuri nu sunt clar vizibile. Cu toate acestea, la viteza maximă, acestea cresc semnificativ, iar spatele înotătorului este expus aproape de talie.
Sursele de formare a undelor sunt:
Mișcări verticale accentuate ("zburând" din apă în fluture, ridicând capul spre inspirație la iepure);
transversale și orice alte mișcări care deflectă corpul din poziția orizontală;
Mișcarea neuniformă a înotătorului ("jerks") creează, de asemenea, valuri.
Rezistența la valuri este cea mai dăunătoare. Acesta crește proporțional cu înotătorul cu cub de viteză. În același timp, acest tip de rezistență poate fi supus controlului unui înotător. Mărimea rezistenței la undă poate fi redusă prin eliminarea mișcărilor verticale și laterale inutile.
Fiecare tip de rezistență hidrodinamică contribuie la reducerea vitezei de înot. Trebuie amintit faptul că, atunci când PLO-ECV crește viteza de înot de 2 ori, rezistența la frecare crește, de asemenea, de 2 ori, în timp ce rezistența crește formă de 4 ori, iar impedanța de undă - 8 ori. Odată cu viteza tot mai mare a undei-rezistență și bocetele formă crește, astfel încât vine un moment când creșterea în continuare a puterii mișcărilor (și a consumului de energie) nu vor fi în mod real, însoțite de îmbunătățire.
Prin urmare, fiecare acțiune tehnică nouă, pe care învață înotătorul, trebuie estimată anterior din punctul de vedere al rezistenței hidrodynamice create. Rezistența reduce viteza de navigare. O tehnică eficientă, în primul rând, creează cea mai mică rezistență și, astfel, îmbunătățește eficiența mișcărilor de înot.
2.2. Baza anatomică și fiziologică a navigației
Caracteristicile anatomice și fiziologice ale omului determină într-o anumită măsură capacitatea navigației și eficacitatea ei.
În toate condițiile egale, înotătorul va avea un avantaj cu dimensiuni mari ale corpului și "pârghii" - creșterea, circumferința pieptului, lungimea brațelor, picioarele. De o importanță deosebită este suprafața suprafețelor de canotaj - peria și, în special, piciorul. Pentru înotătorii, de regulă, o creștere a dimensiunii piciorului este caracteristică, astfel încât mărimea pantofilor pot fi mai multe dimensiuni mai mari decât colegii lor și nu corespund proporției cu creșterea.
În același timp, persoanele cu o suprafață corporală mare au o rezistență mai mare la apă decât persoanele cu o suprafață corporală mai mică. În consecință, la bărbați, dragostea este, în medie, mai mare decât cea a femeilor. Cu toate acestea, ținând seama de dimensiunea suprafeței corpului, această diferență între femei și bărbați este nesemnificativă. Amplitudinea tragerii afectează poziția (forma) corpului în apă pentru diferite stiluri de înot și în diferite faze ale ciclului de înot.
În general, se poate spune că eficiența mișcărilor de înot în mare măsură determinată de mobilitatea la articulația umărului, centura de umăr, coloana vertebrală (toracice și lombare său), în șold, genunchi si glezna articulațiilor.
În plus față de mobilitatea în principalele grupuri articulare, atunci când stăpânirea tehnicii de înot trebuie luată în considerare faptul că mușchii pot fi referiți la corpurile elastovisc. Prezența elasticității în mușchi face posibilă transferarea energiei de contracție a unui grup muscular în altul. De exemplu, pentru mișcările piciorului în timpul înotului, această proprietate este foarte importantă, deoarece șoferul imediat este piciorul și o parte a tibiei.
Structura anatomică a corpului predetermină în multe moduri capacitatea de a rămâne pe apă. Magnitudinea ridicare (flotabilitatea) forța depinde, în primul rând, față de greutatea (volum) din diferite țesuturi ale corpului (în principal mușchi și țesutul adipos), iar raportul lor în corpul persoanei; în al doilea rând, gradul de imersiune a corpului, mai degrabă, greutatea (volumul) al părților corpului deasupra și sub suprafața apei, și, în al treilea rând, volumul de aer în plămâni. Greutatea corporală în apă este de numai câțiva kilograme. La persoanele cu o mulțime de grăsimi, puterea corpului în apă este de 0, astfel încât acestea se pot menține pe suprafața apei fără efort suplimentar. Deoarece la femei volumul țesutului adipos este relativ mai mare, poziția corpului în apă este de obicei mai mare decât cea a bărbaților. De aceea, în toate condițiile egale, este mai ușor ca femeile să rămână pe apă și este mai ușor să înveți abilitățile de înot. Bărbații care au mai puțini depozite mai groase și mai grele ale țesutului musculo-scheletal (din nou cu indicatori medii egali) trebuie să acționeze mai activ în apă, să se miște. Printre înotători au stayer flotabilitate mai mare, pe care corpul ocupă o poziție mai orizontală (mai aproape de suprafața apei), deoarece acestea au un depozit de grăsime mai mare și greutate specifică mai mică decât sprinteri (1.0729 și 1.0786, respectiv).
Când corpul este reținut liniștit pe apă, unele părți ale corpului sunt deasupra apei și plămânii sunt doar parțial umpluți cu aer. De aceea, corpul are o forță de înecare, care trebuie să fie rezistată de activitatea musculară, creând o forță îndreptată opus. Gradul acestei activități poate fi evaluat prin cantitatea de consum de oxigen care depășește nivelul de odihnă completă. Cu cât este mai multă forță de înecare, cu atât mai puternică trebuie să fie forța musculară care să mențină corpul la suprafața apei și cu atât mai mult consumul de oxigen. La femei, această forță variază între 1,6-4,7 kg, la bărbați - 4,9-5,8 kg.
Cheltuielile de energie ale unei persoane în timpul înotului sunt de aproximativ 30 de ori mai mari decât cele ale unui pește de dimensiuni similare și sunt de 5-10 ori mai mari decât atunci când alergați cu aceeași viteză. La o viteză de înot foarte scăzută, diferențele semnificative ale consumului de energie la om sunt explicate prin diferite forțe de umflare (flotabilitate) în ele. Când înotați cu aceeași viteză, femeile consumă mai puțină energie decât bărbații, în principal pentru că femeile au mai multă flotabilitate.
Cu o creștere a vitezei de înot crește consumul de oxigen atunci când naviga pe piept crawl exponențial (aproximativ proporțională cu pătratul vitezei) și atunci când înot bras și fluture - liniar încetinind doar câteva la o viteză mare. O astfel de dependență între consumul de energie (consumul de oxigen) și viteza de înot moduri diferite în primul rând datorită modificărilor caracteristicilor prin glisare și eficiență mecanică. Consumul de energie atunci când înot bras și fluture de două ori la fel de mult ca atunci când înot crawl pe piept.
Cel mai mare consum de oxigen, care poate fi obținut numai cu mâinile sau picioarele, este de 70-80 și 80-90% din consumul maxim, respectiv când înotul este complet. Viteza maximă de înot atunci când lucrați cu mâinile este mai mică decât atunci când lucrați cu mâinile și picioarele, ceea ce duce la un consum mai mic de oxigen, respectiv. Cu toate acestea, atunci când înotați cu un crawl, această diferență este extrem de mică, ceea ce se datorează eficienței ridicate a loviturilor de mână de către mâini.
La o distanță de 100 m (50-60 s), aproximativ 80% din energie este furnizată anaerob (cu putere maximă anaerobă). Odată cu creșterea distanței, componenta aerobă a producției de energie crește: la o distanță de 400 m depășește 50% din producția totală de energie. La distanțe de 800 și 1500 m, capacitatea și capacitatea sistemului de oxigen al organismului joacă un rol foarte important.
Documente conexe:
Trimiteți-le prietenilor: