June 1, 2023
Вопрос о том, какой закон лежит в основе продвижения человека в воде, до сегодняшнего дня не решен и является довольно спорным. Многие полагают, что теорема
Бернулли, согласно которой продвижение обеспечивает создающая подъемную силу разница давлений на тыльную часть руки и ладонь. Эта разница в сочетании с давлением, действующим на руку, создает результирующую равнодействующую силу, продвигающую пловца, иначе говоря, силу тяги. Утверждению данной точки зрения во многом способствовали исследования Брауна и Каунсилмена (1971), которыми был сделан вывод, что гребок выполняется не строго назад, а и по диагонали. Не меньше, однако, оснований утверждать, что в основе продвижения пловца лежит третий закон Ньютона: действию всегда соответствует равное и противоположно направленное противодействие. Применительно к рассматриваемому явлению закон можно выразить следующей формулой: ускорение, которое пловец придает своему телу, пропорционально силе, с которой он отталкивает воду. Причем тот факт, что сила тяги преимущественно обеспечивается отталкиванием воды назад, а не ускоренным ее потоком у тыльной части руки, подтверждает существенное отличие этой силы при разном во время гребка сгибании руки в локтевом суставе. В противном случае его степень не имела бы столь существенного значения, как это есть в действительности.
При диагональном движении руками пловец отталкивает воду назад. Как видим из рис. 1.7, кисть расположена под углом, большой палец расположен выше остальных, и именно это обеспечивает в основном отталкивание воды назад. Сила, направленная назад, вызывает, согласно третьему закону Ньютона, равную ей противодействующую силу, которая продвигает пловца.
Таким образом, продвижение пловца объясняют и теорема Бернулли и закон Ньютона, однако закон Ньютона, по видимому, играет более значительную роль.
15
ЧАСТЬ 1 Техника Спортивного Плавания
Рис. 1.7
Перемещение воды назад диагональным движением руки
Рис. 1.8
Принцип продвижения
При помощи гребного винта
Рис. 1.9
Сходство между
Движениями кисти пловцов
И вращением лопастей
Гребного винта
Продвижение при плавании хорошо иллюстрирует принцип действия гребного винта лодочного двигателя (рис. 1.8). Хотя лопасти винта вращаются по круговой траектории, их изогнутая форма обеспечивает при прохождении воды от передних кромок к задним ее перемещение назад, а лодки — вперед. На рис. 1.9 четко видно, насколько подобны движения рук пловца и вращение лопастей гребного винта: в начальной части гребка, или, иначе говоря, при подтягивании, рука движется вовнутрь, вверх и назад (рис. 1.9, а), а в заключительной, или в фазе отталкивания — наружу, вверх и назад (рис. 1.9, б).
Криволинейность траектории движения рук связана с обеспечением большей силы тяги при отталкивании медленно движущейся воды. Ускорив движение одних ее слоев, рука перемещается в еще не нарушенные слои и т. д. Такая траектория движений обеспечивает большую эффективность гребка и за счет увеличения его длины.