Spor-Ve-Spor

Yüzmede fiziksel kanunlar

tanım

Fizik yasaları ile bireysel yüzme stillerini daha da iyileştirmek ve optimize etmek için girişimlerde bulunulur. Bunlar arasında statik kaldırma kuvveti, hidrodinamik kaldırma kuvveti ve suda çeşitli hareket yolları bulunur. Biyomekanik prensipleri ve fiziği kullanır.

statik kaldırma kuvveti

Hemen hemen herkes, yüzdürme yardımı olmadan su yüzeyinde yüzmeyi başarır. Bu belirgin ağırlık kaybı, statik kaldırma kuvvetinden kaynaklanmaktadır.

Örneğin, bir vücut suya daldığında, belirli bir miktar suyun yerini alır. Bu cisme bir kaldırma kuvveti (statik kaldırma kuvveti) etki eder.

Statik kaldırma kuvveti, vücudun su kütlesi cinsinden yer değiştirdiği ağırlığa karşılık gelir.
Statik kaldırma kuvveti, ağırlık kuvvetinin tersidir. (yukarı)

Örneğin, suda çömelmiş bir yüzücünün, önemli ölçüde zayıf bir kişi tarafından kolayca kaldırılması mümkündür. Vücudun bir bölümünü sudan kaldırırsanız statik kaldırma kuvveti azalır ve kaldırma zorlaşır.

Derin inhalasyon akciğer hacmini ve dolayısıyla tüm vücut hacmini ve statik kaldırma kuvvetini arttırır.

Örneğin, yüzen bir yüzücü nefes verir ve dibe batar.

Özgül ağırlık (vücut yoğunluğu), vücudun sudaki kaldırma kuvveti için belirleyicidir. Vücudun yoğunluğu ne kadar fazlaysa vücut suya o kadar çok batar. Ağır kemiklere ve çok sayıda kaslara sahip sporcular daha fazla yoğunluğa sahiptir ve önemli ölçüde daha fazla batar ve bu nedenle yüzerken dezavantajları vardır. Erkeklere kıyasla, kadınlar daha fazla deri altı yağ dokusuna sahiptir ve bu nedenle daha fazla statik kaldırma gücüne ve suda daha iyi bir konuma sahiptir.

statik yüzdürme ve su konumu

Uzun ve hızlı yüzme için sudaki konum çok önemlidir. Doğru su durumu için 2 fiziksel saldırı noktası önemlidir. Bir yandan vücudun ağırlık merkezi (KSP) ve hacim merkezi (VMP). İnsan KSP'si yaklaşık olarak göbek yüksekliğinde bulunur ve aşağıya doğru ağırlık kuvveti için uygulama noktasıdır. VMP, statik yüzdürme için uygulama noktasıdır ve hacimli sandık nedeniyle yaklaşık göğüs yüksekliğindedir. Suda, KSP ve VMP birbiri üzerine kayar. Örneğin bir küboid (yarım strafor, yarım demir) su yüzeyinde yatmıyor, ancak metal yarı batıyor ve kübik strafor tarafı yukarı bakacak şekilde dikey.

Küboide benzer şekilde, bu ilke insan vücudunda çalışır. KSP ve VMP birbirine yaklaşır ve sonuç olarak bacaklar batar ve vücut suda giderek dikey hale gelir.

Önemli! Suda çok derin sarkan bacaklar herhangi bir itme kuvveti oluşturmaz ve su direncini, yani bacakları yüzeye çıkarır.

Bacakları indirmekten kaçınmak için, yüzerken göğüs nefesi yerine diyafram / abdominal solunumla çalışmanız önerilir, böylece VMP KSP'ye olabildiğince yakın tutulur ve diğer yandan başınızı suda tutup kollarınızı öne doğru uzatın. Bu, KSP başının VMP'ye doğru kaymasıyla sonuçlanır.

Suda kayan cisimler için kanunlar

Suda hareket eden bir vücut, yüzmeyi anlamak için açıklanması gereken çeşitli karmaşık etkiler yaratır.

Suda ortaya çıkan kuvvetler frenleme ve sürüş olmak üzere ikiye ayrılır.

İnsan vücudunun suda karşı koyduğu toplam direnç, üç formdan oluşur:

Sürtünme direnci, bireysel su parçacıklarının yüzücünün cildinde belirli bir mesafe boyunca çekilmesinden kaynaklanır (Sınır tabakası akışı). Bu sözde statik sürtünme, yüzücüden uzaklaştıkça azalır. Bu sürtünme direnci yüzey yapısına bağlıdır, bu nedenle son yıllarda insanlar yüzmede düşük sürtünmeli mayoları giderek daha fazla kullanmaktadır.

Yüzmeye karşı en önemli direnç form direncidir. Burada su parçacıkları hareket / yüzme yönünün tersine hareket ettirilir ve yüzücü üzerinde frenleme etkisi vardır. Şekil direnci, vücut şekline ve ardından meydana gelen su türbülansına bağlıdır. Vücut şekillerini ve akışını görün.

Yüzerken son direnç, sözde dalga direnci. Basitçe ifade edersek, bu yüzerek ve süzülerek suyun yer çekimine karşı kaldırılması gerektiği anlamına gelir. Dalgalar yükselir. Bu direnç, gittikçe daha fazla yüzücünün yararlandığı ve çok daha derin suda kayma aşamalarını gerçekleştirdiği suyun derinliğine bağlıdır.

Hidrodinamik kaldırma

Hidrodinamik kaldırma, bir uçağın kanadından açıkça görülebilir. Bir uçağın kanadının yapısı, etrafından dolaşan hava, kanat kenarlarında farklı uzunluklardaki mesafeleri kapsayacak şekilde tasarlanmıştır. Hava parçacıkları kanadın arkasında tekrar bir araya geldiğinden, kanat etrafındaki akışın farklı hızlarda olması gerekir. Yani: üstte daha hızlı ve altta daha yavaş. Bu, kanadın altında dinamik basınç ve kanat üzerinde emme basıncı oluşturur. Yani bölüm uçaktan kalkıyor.

Aynı şey sudaki yüzücüye de olur, ancak o kadar mükemmel değildir.

Bu asansör aşağıdaki örnekle gösterilmektedir. Suda düz uzanırsanız, bacaklarınız nispeten hızlı bir şekilde batar.Bununla birlikte, bir partner tarafından sürekli olarak suyun içinden çekilirseniz, hidrodinamik kaldırma kuvveti bacaklarınızın su yüzeyinde kalmasına neden olur.

Yüzmede hareket yönü şu şekilde bölünmüştür:

direnç: Yüzme yönüne karşı

Hidrodinamik kaldırma: Yüzme yönüne dik

Sürüş: Yüzme yönünde

Vücut şekilleri ve akış

Daha önce varsayıldığı gibi bir vücudun ön bölgesi değil, ön alanın vücut uzunluğuna oranı sudaki dirençte en önemli rolü oynar.

Bu, aşağıdaki örnekle gösterilebilir.

Suyun içinden aynı yüze sahip bir plaka ve silindiri çekerseniz, vücudun önündeki su direnci aynıdır, ancak dümen suyundaki türbülans oldukça farklıdır.

Bu nedenle, uyanıştaki türbülans vücudu daha güçlü bir şekilde yavaşlattığından, alın direnci terimi tamamen doğru değildir.

Son bulgulara göre, penguenlerin iğ şeklindeki yapıları, sonrasında en az türbülansa sahiptir. Bu vücut şekillerine sahip balıklar en hızlı yüzücüler arasındadır.

Geri akış örneği:

Suda yürüyen bir kişi, ortaya çıkan emme etkisinden dolayı arkasındaki suyun yüzeyinde çömelmiş bir partneri çeker.

Suda itme

Sudaki itme, geçebilir Şekil değişikliği vücudun (balıkta yüzgeç hareketi) veya Tahrik oluşturan yapılar (Pervane). Her iki yöntemde de su harekete geçirilir ve böylece yüzen gövdeye geri etki eder. Karşılıklı reaksiyona abutment denir.

Sudaki hareket için üç ilke aşağıda daha ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

1. Basınç kanadı prensibi:
Örneğin. Ördek ayağı: Burada ördeklerin ayakları hareket yönüne dik (geriye doğru) hareket ettirilir. Arkada, yüzen gövdeyi yavaşlatan negatif bir basınç (ölü su) vardır. Çok fazla enerji gereklidir ve itme gücü düşüktür.

2. Yansıtıcı ilke:

Örneğin. Ahtapot: Kalamar vücudunda suyu toplayarak dar bir kanaldan dışarı atar. Bu vücutta bir dürtü yaratır

3. Dalgalanma ilkesi:

Örneğin. Yunus: Her vücudun arkasında, arkada dönen su kütleleri oluşur. Ancak çoğu durumda, bu dönen su kütleleri düzensizdir ve frenleme etkisine sahiptir. Yunuslarda su kütleleri bir vücut dalgası tarafından sıralanır ve bu nedenle itme için yararlı olabilir. Bu düzenli su kütlelerine girdap denir. Yüzmede ise vücudu hareket ettirerek su kütlelerini düzenli bir şekilde döndürmek çok zordur. Performans aralığında ise çok yüksek yüzme hızları sağlar.

Sürücü kavramları

Geleneksel tahrik konsepti:

Geleneksel tahrik konseptiyle, sürmek için kullanılan gövde parçaları düz bir çizgide ve yüzme yönünün tersi yönde hareket ettirilir (actio = reactio). Büyük su kütleleri artan hızda, ancak çok az tahrikle hareket ettirilir (çarklı vapurlar).

Klasik sürüş konsepti:

Hidrodinamik kaldırma kuvveti ile tahrik (bir geminin pervanesine kıyasla).

Bununla birlikte, bu tahrik konsepti tartışmalıdır çünkü pervane her zaman aynı taraftan su alır ve yüzerken avuç içleri almaz. Ek olarak, bu tahrik yalnızca belirli bir koşu uzunluğundan sonra çalışır, ancak yüzerken kol sadece 0,6-0,8 m'dir.

Vorteks tahrik konsepti: (şu anda kullanılan model)

Ayak ve ellerin ardından dönen su kütleleri, son yıllarda bir abutment üreticisi olarak giderek daha önemli hale geldi.

Su kütleleri durgunluktan emme alanına hareket ettiğinde bir girdap yaratılır. Halı yuvarlamaya kıyasla, küçük bir alanda çok fazla su barındırmaya çalışılır. Girdap, ayakların arkasında bir rulo şekli olarak ve ellerin arkasında bir örgü şekli olarak görünür.