Влияние формы и поверхности тела пловца на сопротивлени воды. Сопротивление волнообразования
Чрезвычайно большое влияние на величину сопротивления воды оказывает форма тела. При одной и той же скорости, одном и том же миделевом сечении и одинаковом характере поверхности тела изменение формы может привести к многократному изменению величины сопротивления. Так, например, если сопротивление тела с наиболее обтекаемой формой принять за единицу, то тело с такой же лобовой поверхностью и движущееся с такой же скоростью, но имеющее не обтекаемую форму, может испытывать сопротивление в 25—30 раз больше. На рис. 4 изображены тела различной формы и проставлены коэффициенты их сопротивления.
Как видно из рисунка, тело, имеющее вертикальные срезы спереди и сзади, испытывает наибольшее сопротивление. Когда тело находится в воде, вода давит на него со всех сторон с силой, зависящей только от глубины погружения его под воду. Когда же пловец начинает перемещаться, то давление в передней части тела увеличивается, а сзади уменьшается.
Передняя часть тела смещает и «расталкивает» частицы воды, чему препятствует взаимное трение между этими частицами. Сзади пловца образуется область пониженного давления, куда устремляется вода. Однако воде препятствует та же сила взаимного трения между частицами и вязкость. При скошенных поверхностях передней и задней частей тела эти явления выражены в меньшей степени. При вертикальных — значительно сильнее.
Зависимость сопротивления воды от формы тела
Зависимость сопротивления воды от формы тела пловца позволяет прийти к ряду практических выводов. Пловец должен стремиться придать своему телу наиболее обтекаемую форму. Незначительные изменения положения тела, не увеличивающие или почти не увеличивающие лобовую поверхность, могут ухудшить обтекаемость тела и увеличить сопротивление воды.
Так, например, чрезмерное опускание головы вниз во время скольжения увеличивает сопротивление воды на 8—12%, а отклонение ее от оптимального положения вверх — на 10—20%. Незначительный прогиб в пояснице, сгибание ног в голеностопном суставе во время скольжения и т. п. приводят к увеличению сопротивления воды. Спортсмену необходимо постоянно наблюдать за своим телом, отыскивать наиболее обтекаемое положение и стремиться сохранять его во время плавания.
Для этого нужно систематически упражняться в скольжении после толчка от поворотного щита и учитывать скорость или дальность скольжения при определенном положении тела. Наиболее выгодное положение тела нужно уметь сохранять и при движениях конечностями. Во время рабочих движений необходимо придавать конечностям необтекаемую форму, а во время подготовительных движений под водой — наиболее обтекаемую.
Большое значение при плавании имеют также микроформы тела, т. е. шероховатости, бугорки, впадины. Устья пор, волоски, складки и другие неровности на коже человека вызывают завихрения воды, увеличивают сопротивление. Удаление волос на ногах и туловище дает возможность некоторым пловцам немного улучшить свои результаты. Кроме того, пловец должен систематически ухаживать за кожей своего тела, стараясь уменьшить ее пористость, устранить бугорковые образования и т. п. Немаловажную роль имеет и материал, из которого изготовлен костюм пловца (плавки, купальник). Рыхлая ворсистая ткань способствует увеличению сопротивления воды.
Купальник или плавки должны быть сшиты из тонкой, гладкой, желательно водоотталкивающей ткани и подогнаны к фигуре пловца так, чтобы нигде не было складок, морщин и т. п.
Сопротивление волнообразования
Выше рассматривались факторы, определяющие величину сопротивления при полном погружении пловца в воду, при плавании под водой. Однако спортсмен плавает в основном у грани двух сред — водной и воздушной. При этом некоторые частицы воды, смещенные пловцом, поднимаются выше уровня воды. Такие частицы воды уже не поддерживаются давлением среды, и пловцу приходится преодолевать не только трение между ними, но и силу тяжести, вес этих частиц. Это вызывает дополнительную затрату энергии, тем большую, чем больше волнообразование.
При плавании под водой (нырянии) сопротивление волнообразования исчезает. За счет этого и за счет сведения к минимуму лобовой поверхности пловец может развить под водой скорость на 10—15% больше, чем при плавании этим же способом у поверхности воды.
Величина волнообразования зависит от формы тела, скорости продвижения пловца, вязкости и плотности воды, размеров и глубины бассейна. Совершенствуя технику пловца, необходимо находить такое положение его тела и форму движений конечностями, при которых волнообразование при одной и той же скорости продвижения будет наименьшим.
