Учебное пособие написано в соответствии с новой программой по дисциплине «Плавание»
|
Скачать 4.24 Mb.
|
|
Ситуация еще более усугубляется, если принять во внимание тот факт, что положение отдельных частей тела, да и всего тела в целом, при плавании постоянно меняется. Согласно закону Бернулли, на поверхности тела, на разных его участках, изменяется давление. Оно повышается там, где скорость обтекания снижается, и снижается там, где скорость повышается. При этом изменяются направления потоков жидкости: они устремляются в первую очередь в области более низкого давления. Сталкиваясь, они либо суммируются, либо нивелируют друг друга. Все это сопровождается огромными диссипациями энергии. Особенно велика область беспорядочного вихревого движения непосредственно за телом. Суммарно давление здесь столь понижено, что это заметно препятствует движению тела пловца в заданном направлении. Вихреобразование можно зафиксировать киносъемкой по пузырькам воздуха, которые увлекаются под воду благодаря подсасывающему действию вихрей. При этом лучше использовать повышенную частоту кадров (более 24/с). Вызванные потоки можно зарегистрировать с помощью индикатора-красителя ЎЄ марганцовокислого калия. 48 49 Относительный вклад сопротивления вихреобразования в общее сопротивление телу пловца составляет примерно 65ЎЄ75 % . Его нередко называют сопротивлением формы, ибо оно практически полностью зависит от формы, размеров тела и состояния его поверхности. Если еще раз обратиться к известной формуле: где: v ЎЄ скорость движения тела; р ЎЄ плотность воды; S ЎЄ площадь наибольшего поперечного сечения при проекции на фронтальную плоскость; С ЎЄ коэффициент обтекаемости, то становится очевидным, что сопротивление определяется главным образом формой тела и его поперечными размерами. Действительно, наибольшие корреляционные зависимости сопротивления воды зарегистрированы с такими показателями, как вес тела, окружность грудной клетки, ширина плеч, окружность бедра. Современные пловцы ЎЄ это атлеты высокого роста, стройные и худощавые. Удлиненные формы способствуют переносу места отрыва потоков воды ближе к «хвостовой» (по аналогии с рыбами) части тела. Турбулентный слой при этом будет значительно уже. В табл. 1 представлены тотальные размеры тела пловцов высокого класса (мужчин; у женщин отмечены те же закономерности). Как видно из данных этой таблицы, у большинства пловцов показатель роста значительно превышает вес тела. В практике спортивного плавания используется индекс Бро-ка, который представляет собой число, полученное путем вычитания из величины показателя роста спортсмена (в сантиметрах) числа 100 и веса спортсмена, выраженного в килограммах. В проведенном сравнительном исследовании Н.Ж. Булгакова (1980) обратила внимание на любопытную особенность: финалисты Олимпийских игр на каждой из дистанций выше остальных участников в среднем на 3ЎЄ4 см. А посредственно выступившие на отдельных дистанциях участники сборной команды СССР уступают в показателе роста олимпийским чемпионам на этой дистанции 6ЎЄ7 см! Если данный показатель действительно столь жестко детерминирован целым рядом причин и лимитирует спортивный результат в плавании, очевидно, ему СП следует уделять большее внимание при отборе и при определении специализации в спортивном плавании. Особенно высокий индекс Брока у «спинистов». Это, видимо, не случайно, скорее ЎЄ закономерно. К примеру, выдающийся пловец ЎЄ «спинист», чемпион двух Олимпиад Роланд Мат-тес (ГДР) имел показатель роста 188 см, а вес ЎЄ лишь 60 кг (!); индекс Брока у него соответственно равнялся 28. Насколько важны поперечные размеры тела, еще раз доказывают данные, представленные в табл. 2. У спортсменов, специализирующихся в плавании кролем, величины площади сечений уменьшаются с увеличением дистанции. Известно, что 51 площадь поперечного сечения коррелирует с силой пловца. С увеличением длины дистанции работа переходит в зону более низкой мощности, не требуя уже больших мышечных усилий, а следовательно, изменяются и требования к морфотипу пловца. На первое место выходят признаки, характеризующие экономичность энергозатрат и гидродинамические качества,в частности, обтекаемость. Самые высокие показатели у спринтеров, наименьшие же, видимо закономерно, ЎЄ у «спинистов». Одним из факторов, характеризующих форму тела, является осанка. Пловцы высокого класса существенно различаются по типу осанки в зависимости от специализации. Так, например, у специализирующихся в плавании брассом и дельфином ЎЄ «кифотический» тип осанки, характеризующийся увеличением угла изгиба позвоночного столба в грудном отделе. Очевидно, несколько приподнятое положение плеч из-за круглой спины обеспечивает первым спортсменам уменьшение угла атаки, снижение гидродинамического сопротивления, вторым ЎЄ облегчает вынос рук из воды и пронос их по воздуху. У представителей кроля на груди (короткие и длинные дистанции), плавания на спине и комплексного плавания ЎЄ незначительные изгибы позвоночного столба в грудном отделе.,Очевидно, на этих дистанциях необходима более плоская и более обтекаемая форма тела. У женщин, представительниц плавания на спине, дельфином, брассом, в комплексном плавании, отличия по обхватным размерам практически отсутствуют. Только спортсменки, специализирующиеся в брассе, имеют большой обхват бедра, а у тех, кто специализируется в плавании кролем, существенные различия наблюдаются лишь в обхватных размерах таза и бедра. Сопротивление волнообразования. Волнообразование возникает вследствие движений пловца. Передняя часть тела, раздвигая воду, вызывает появление расходящихся волн. Следующая волна, задняя, появляется за тазом. Между передней и задней волной образуется впадина, в которую устремляются потоки жидкости. Это становится причиной образования поперечных волн. На преодоление сил тяжести и давления сдвигаемой в виде волн массы воды затрачивается часть энергии пловца. Волны образуются при входе рук в воду (после подготовительного движения), после рабочих движений ногами. С увеличением скорости плавания волнообразование возрастает. При скорости плавания менее 1,5 м/с волновое сопротивление невелико. Его значение возрастает на соревновательных скоростях (2 м/с). Сравнение движений по поверхности и под водой показывает, что скорость перемещения под водой выше. Такая разница обусловлена именно отсутствием волнообразования. Причиной волнообразования становятся и другие пловцы. Это происходит во время групповых тренировок и соревнований. Именно поэтому сильнейшие спортсмены получают право тренироваться и выступать по средним дорожкам. Остальные попадают в более неблагоприятные условия. На скорость плавания оказывают влияние не только волны, возникающие от других пловцов, но и волны, отраженные от бортика бассейна, особенно в небольших бассейнах, при этом по крайним дорожкам плыть значительно тяжелее. Сливные желоба, расположенные в стенках современных бассейнов, частично гасят эти волны. Роль волногасителей играют и распределительные дорожки. В мелкой воде при той же скорости плавания образуются волны большей высоты, поэтому плавать в мелком бассейне несколько труднее. Активное сопротивление. Существует много различных сравнительных индексов, безразмерных коэффициентов, других величин. Их можно анализировать, сопоставлять, экстраполировать на различные гидродинамические ситуации, но гораздо важнее отметить тот факт, что все это чаще всего справедливо для частного случая, какого-то одномоментного состояния, большинство параметров получены в условиях эксперимента, в модельных опытах и не вполне отражают реальные условия. Известные гидродинамические зависимости между сопротивлением, движущими силами и скоростью не могут быть перенесены на человеческое тело. Именно поэтому исследователи различают понятия и скрываемые за ними явления ЎЄ «активное» и «пассивное» сопротивления. Активное сопротивление выше пассивного приблизительно в 1,5ЎЄ2 раза. По сложившейся же традиции гидродинамическая буксировка пловца отождествляется с сопротивлением активного тела. Измерение активного сопротивления крайне затруднительно. Вместе с тем разница существует, и она значительна. Отличие заключается прежде всего в нестационарности условий (колебания скорости, величина осадки двигающегося тела, изменение формы смоченной поверхности и т.д.). Комплексное изучение изменений формы тела на протяжении цикла, движения присоединившейся массы воды, сил инерции оказалось бы весьма плодотворным. 52 53 Перспективу исследований могут подсказать наблюдения за рыбами и морскими животными. О скоростях, развиваемых некоторыми морскими животными, ходят легенды. Как бы то ни было, они не лишены оснований. Так, крупный тунец, проглотив живца, начинает разматывать леску спиннинга. Лучшей возможности для измерения скорости этой рыбы трудно и придумать. Измерения показывают, что в течение нескольких секунд он движется со скоростью 90 км/ч. А рыба-меч питается тунцами. По данным литературы, ее скорость 130 км/ч. Такой скорости не имеет ни одно подводное судно. Вызывает восхищение и поведение дельфинов. Хоть они и не обладают такой же высокой скоростью, их ловкость и подвижность в воде просто поражают. Очевидно, это происходит благодаря особым гидродинамическим качествам. Сегодня уже математически решена задача распределения динамического давления на поверхности тела плывущего дельфина (Е.В. Романенко, 1994). Она определенно показывает наличие по крайней мере одного механизма, лежащего в основе снижения сопротивления активно движущемуся телу. Таким механизмом является механизм создания отрицательного градиента давления. Для того чтобы был реализован такой механизм, движения должны: носить колебательный характер; быть организованы по типу правильной синусоиды; быть преимущественно в вертикальной плоскости; иметь амплитуду, увеличивающуюся в направлении спереди назад. Если же сегодня обратиться к технике спортивного плавания, а именно в спортивном плавании она в наибольшей степени совершенствовалась и видоизменялась, то во многих ее частях можно обнаружить характерную волнистость движений. Наибольшее выражение это получило в способе плавания дельфин. Даже «тихоходный» брасс по мере роста соревновательных скоростей вплотную приблизился к дельфиноподобным движениям. Известно, что с начала 70-х гг. появилась разновидность брасса, получившая название «волнистыйстиль», «дельфинопо-добный брасс»; американцы назвали такой вариант брасса «европейским» брассом. Пришлось даже внести изменения в правила соревнований. В истории брасса уже была попытка значительного повышения скорости. Ее результат известен: в 1953 г. ФИНА официально зарегистрировала новый спортивный 54 способ плавания ЎЄ баттерфляй. Пловцы недолго использовали брассовые движения ногами, очень быстро появилась координация, которая встречается в технике современного дельфина. Волнистость движений характерна и для кроля на груди, и для кроля на спине. Таким образом, наблюдая за современной техникой спортивных способов плавания, можно, без сомнения, отметить одно: по мере роста соревновательных скоростей происходит ее «сужение», упорядочение элементов. Это связано с тем, что увеличиваются требования к технике, обусловленные жесткими условиями водной среды, то есть, по сути, приходится сталкиваться со значительным ограничением степени свободы в решении двигательных задач пловца: возможности для выбора оптимального варианта внутри техники спортивного способа плавания явно ограничиваются. В конечном итоге все это говорит в пользу изучения наиболее общих основ техники плавания. Без сомнения, механизм создания отрицательного градиента давления на поверхности тела пловца ЎЄ один из общих признаков техники. Очевидно, среда (вода), предъявляя жесткие требования, существенно лимитирует поведение пловца, укладывая его в строгие рамки наиболее общих закономерностей. Изучая эти закономерности, обязательно нужно обращаться к законам движения рыб и животных, обитающих в воде. Таким образом, чтобы был реализован механизм создания отрицательного градиента давления и, согласно теореме Бер- нулли, скорость обтекания поверхности была наибольшей, пло щадку поверхности (отдельную часть биозвена, тела) следует расположить под направлением встречного потока таким обра зом, чтобы он оказался по касательной к поверхности. Разуме ется, это может быть достигнуто лишь посредством сложнейших технических приемов, что и наблюдается в технике спортивно го плавания. » Существенное значение, с точки зрения условий обтекания, имеет состояние поверхности тела пловца. Настало время рассматривать кожу как отдельный внутренний орган, а те процессы, которые происходят на границе ее поверхности, как минимум, ЎЄ на уровне кожно-гальванических реакций. Эластичность кожи играет значительную роль в снижении гидродинамического сопротивления. Попытки исследовать эластичность кожных покровов предпринимаются достаточно давно. Установлено, что эластичность кожи у женщин лучше, чем у мужчин; у детей лучше, чем у взрослых. 55 Состояние поверхности кожи исследуется главным образом через изучение электрических явлений. Они отражают функциональное состояние вегетативной нервной системы. Кожно-гальваническая реакция входит в качестве компонента в систему ориентировочного рефлекса. Ориентировочная реакция сопровождается уменьшением электрического сопротивления кожи. Это свидетельствует об активации симпатического отдела вегетативной нервной системы и является фактором, способствующим повышению возбудимости коры головного мозга. Абсолютный порог кожной чувствительности принято считать важнейшей характеристикой кожного анализатора. Отражая состояние поверхности кожи, он теснейшим образом связан с большинством характеристик телосложения, косвенно может свидетельствовать о гормональном статусе пловцов, сопряжен с толщиной подкожного жира. Это становится особенно важным в работе с юными спортсменами и при решении проблем спортивного отбора в плавании. Сравнение величин электрокожной чувствительности у квалифицированных пловцов и лиц, не занимающихся спортивным плаванием, свидетельствует о чрезвычайно высоких требованиях спортивного плавания к данному признаку. С возрастом порог электрокожной чувствительности повышается. У пловцов высокой квалификации наблюдается значительное снижение вариативности отдельных признаков с возрастом, что косвенно указывает на сокращение возможностей взаимной компенсации и ужесточение требований к специфическим для плавания качествам. В ряду этих признаков оказываются рельеф тела и его покров, меньший удельный вес тела, высокая чувствительность кожного анализатора. Сегодня исследователями не только изучается состояние электрических явлений на рабочих поверхностях движителей, но и предпринимаются попытки воздействовать на кожу с целью изменения электрических явлений, повышения «чувстваводы». Итак, многие примеры отчетливо свидетельствуют о неидентичности активного и пассивного сопротивлений. Оказывается сложным оценить реальную гидродинамическую ситуацию. Вместе с тем существует целый ряд прямых и косвенных методов исследования активного сопротивления. Среди них особенно следует выделить метод малых возмущений с помощью дополнительного гидродинамического тела, разработанный отечественными учеными СВ. Колмогоровым, О.А. Дуплище-вой в начале 90-х гг. XX столетия. 56 Установлено, что характеристики пассивного движения достаточно консервативны. При активных же движениях показатели могут иметь значительный диапазон колебаний. Кроме того, одна и та же соревновательная скорость может быть достигнута при различных гидродинамических характеристиках. Даже у одного и того же спортсмена в течение тренировочного сезона индивидуальные показатели отличны. |
Похожие:
 |
Учебное пособие предназначено для бакалавров юридических вузов. Предисловие... Его содержание соответствует государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по данной дисциплине... |
 |
Учебное пособие по предмету «Автоматизация технологических процессов»... Учебное пособие написано в соответствии с типовой программой по предмету «Автоматизация технологических процессов»для обучающихся... |
|
Учебное пособие по дисциплине «Математики» Учебное пособие по дисциплине «Математики» разработано в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного... |
|
Учебное пособие разработано в соответствии с требованиями фгос спо,... Учебное пособие для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования |
|
Учебное пособие Больничная гигиена Москва Российский университет... В пособии представлены основные разделы больничной гигиены. Учебное пособие подготовлено в соответствии с программой по специальности... |
|
Учебное пособие Тольятти 2011 г. Авторы: Савкин С. А., Рынгач В.... Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих предмет «Артиллерийская разведка». Он составлен в соответствии с программой... |
|
Учебное пособие ппи, 2008 104 с.: ил. Учебное пособие по дисциплине... Учебное пособие по дисциплине «Конструкторско-технологическое обеспечение производства эвм» предназначено для студентов Псковского... |
|
Учебное пособие «Русский язык и деловая документация» подготовлено... Пособие содержит теоретический материал по темам курса, вопросы для проверки знаний, упражнения для практической отработки навыков... |
|
Учебное пособие по дисциплине «медицина катастроф» Учебное пособие подготовили доценты Астапенко В. П., Кудинов В. В., Волкодав О. В., Кобец Ю. В |
|
Учебное пособие по дисциплине «медицина катастроф» Учебное пособие подготовили доценты Астапенко В. П., Кудинов В. В., Волкодав О. В., Кобец Ю. В |
|
Учебное пособие соответствует примерной учебной программе по дисциплине... Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Педиатрия» |
|
Учебное пособие по дисциплине "Технология производства и ремонта... Проектирование процессов сварки и наплавки деталей вагонов. Учебное пособие по дисциплине "Технология производства и ремонта вагонов".... |
|
Учебное пособие для самоподготовки по дисциплине «Организация и экономика фармации» Учебное пособие для самоподготовки по дисциплине «Организация и экономика фармации» предназначено студентов III курса по специальности... |
|
Компьютерные коммуникации в культуре учебное пособие по английскому языку Учебное пособие предназначено для развития навыков и умений устной речи. Пособие включает 8 тем, 21 текст, словарь. Текстовый материал... |
|
Компьютерные коммуникации в культуре учебное пособие по английскому языку Учебное пособие предназначено для развития навыков и умений устной речи. Пособие включает 8 тем, 21 текст, словарь. Текстовый материал... |
|
Учебное пособие по дисциплине «Основы латинского языка с медицинской терминологией» Учебное пособие может быть использовано на практических занятиях осеннего семестра студентами отделений: 34. 02. 01 «Сестринское... |