수영의 물리적 법칙

정의

물리학 법칙에 따라 개별 수영 스타일을 더욱 개선하고 최적화하려는 시도가 이루어집니다. 여기에는 정적 부력, 유체 역학적 부력 및 물에서 움직이는 다양한 방법이 포함됩니다. 그것은 생체 역학 원리와 물리학을 사용합니다.

정적 부력

거의 모든 사람들이 부력 보조 장치없이 수면에 떠 다닐 수 있습니다. 이 명백한 체중 감소는 정적 부력 때문입니다.

예를 들어, 몸이 물에 잠기면 일정량의 물을 대체합니다. 부력 (정적 부력)이이 몸에 작용합니다.

• 정적 부력은 신체가 물의 질량으로 대체하는 무게에 해당합니다.
• 정적 부력은 무게 힘과 반대입니다. (위로 향하여)

예를 들어, 물속에서는 몸이 약한 사람이 웅크 리고있는 수영자가 쉽게 들어 올릴 수 있습니다. 몸의 일부를 물 밖으로 들어 올리면 정적 부력이 감소하고 들어 올리기가 더 어려워집니다.

깊은 흡입은 폐 부피를 증가시켜 전신 부피와 정적 부력을 증가시킵니다.

예를 들어, 떠 다니는 수영자는 숨을 내쉬고 바닥으로 가라 앉습니다.

비 중량 (몸의 밀도)은 물에서 몸의 부력에 결정적입니다. 몸의 밀도가 클수록 몸이 물에 더 많이 가라 앉습니다. 무거운 뼈와 많은 근육을 가진 선수는 밀도가 높고 훨씬 더 많이 가라 앉기 때문에 수영 할 때 단점이 있습니다. 남성에 비해 여성은 피하 지방 조직이 더 많으므로 정적 부력이 더 크고 물에서 더 나은 위치를 갖습니다.

정적 부력 및 물 위치

물속의 위치는 길고 빠른 수영에 매우 중요합니다. 정확한 물 상황을 위해서는 2 개의 물리적 공격 지점이 중요합니다. 한편으로는 신체의 무게 중심 (KSP)과 볼륨 중심 (VMP)입니다. 인간 KSP는 대략 배꼽 높이에 위치하며 하향 중량 력의 적용 지점입니다. VMP는 정적 부력에 대한 적용 지점이며 부피가 큰 가슴으로 인해 대략 가슴 높이에 있습니다. 물에서 KSP와 VMP는 서로 이동합니다. 예 : 직육면체 (스티로폼 반, 철 반)는 물 표면에 놓여 있지 않지만 금속 반은 가라 앉고 직육면체는 스티로폼이 위를 향하도록 수직입니다.

직육면체와 마찬가지로이 원리는 인체에 ​​적용됩니다. KSP와 VMP는 서로 접근하여 그 결과 다리가 가라 앉고 몸이 점점 더 수직이됩니다.

중대한! 물속에 너무 깊이 매달려있는 다리는 추진력을 생성하지 않으며 수면에 대한 다리와 같이 방수 기능을 증가시킵니다.

다리를 내리지 않으려면 수영 할 때 가슴 호흡 대신 횡격막 / 복부 호흡을 사용하여 VMP를 가능한 한 KSP에 가깝게 유지하고 다른 한편으로는 머리를 물에 담그고 팔을 앞으로 뻗는 것이 좋습니다. 이로 인해 KSP 헤드가 VMP로 이동합니다.

몸이 물에서 미끄러지는 법

물속에서 움직이는 몸은 수영을 이해하기 위해 설명해야 할 여러 가지 복잡한 효과를 만듭니다.

수 중에서 발생하는 힘은 제동과 운전으로 나뉩니다.

인체가 물에서 대항하는 총 저항은 세 가지 형태로 구성됩니다.

마찰 저항은 개별 물 입자가 수영 자의 피부에 일정 거리를 따라 그려지는 사실에서 발생합니다 (경계층 흐름). 이 소위 정적 마찰은 수영 선수와의 거리가 멀어짐에 따라 감소합니다. 이러한 마찰 저항은 표면 구조에 따라 달라 지므로 최근 몇 년 동안 사람들이 수영에 저 마찰 수영복을 점점 더 많이 사용하고 있습니다.

수영에서 가장 중요한 저항은 형태 저항입니다. 여기서 물 입자는 이동 / 수영 방향에 반하여 이동하여 수영 자에게 제동 효과를줍니다. 형태 저항은 체형과 후류의 난류에 따라 달라집니다. 체형과 흐름을 확인하십시오.

수영 할 때의 마지막 저항은 이른바 파동 저항입니다. 간단히 말해, 이것은 수영과 활공을 통해 중력에 대항하여 물을 들어 올려야 함을 의미합니다. 파도가 일어납니다. 이 저항은 수심에 따라 달라지며, 점점 더 많은 수영 자들이 훨씬 더 깊은 수심에서 슬라이딩 단계를 이용하고 수행하고 있습니다.

유체 역학적 리프트

유체 역학적 리프트는 항공기 날개에서 명확하게 볼 수 있습니다. 항공기 날개의 특성은 날개 주위에 흐르는 공기가 날개 측면에서 서로 다른 길이의 거리를 커버하도록 설계되었습니다. 공기 입자가 다시 날개 뒤에서 모이기 때문에 날개 주위의 흐름은 서로 다른 속도 여야합니다. 즉, 상단에서 더 빠르고 하단에서 더 느립니다. 이것은 날개 아래에 동적 압력을 생성하고 날개 위에 흡입 압력을 생성합니다. 그래서 에피소드가 비행기를 떠납니다.

물속에서 수영하는 사람에게도 똑같은 일이 발생하지만 완벽하지는 않습니다.

이 리프트는 다음 예에서 설명합니다. 물에 편평하게 누워 있으면 다리가 비교적 빨리 가라 앉습니다.그러나 파트너가 계속해서 물을 통과하면 유체 역학적 부력으로 인해 다리가 수면에 유지됩니다.

수영의 행동 방향은 다음과 같이 나뉩니다.

저항: 수영 방향 반대

유체 역학적 리프트: 수영 방향에 수직

드라이브 : 수영 방향

체형과 흐름

이전에 가정했듯이 신체의 정면 면적이 아니라 신체 길이에 대한 정면 면적의 비율이 물의 저항에 가장 중요한 역할을합니다.

이것은 다음 예에서 설명 할 수 있습니다.

같은면을 가진 판과 원통을 물을 통해 당기면 몸 앞의 내수성은 같지만 후류의 난류는 상당히 다릅니다.

따라서 후류의 난류가 신체를 더 강하게 느리게하므로 이마 저항이라는 용어는 완전히 정확하지 않습니다.

최근 발견에 따르면 펭귄의 스핀들 모양의 구조는 후류에서 가장 적은 난류를 가지고 있습니다. 이러한 몸매를 가진 물고기는 가장 빠른 수영 선수 중 하나입니다.

역류의 예 :

물 위를 걷는 사람은 그 결과 흡입 효과로 인해 뒤의 물 표면에 웅크린 파트너를 당깁니다.

수중 추진력

물 속의 추진력은 통과 할 수 있습니다. 모양 변경 (물고기의 지느러미 움직임) 또는 추진력을 생성하는 구조물 (추진자). 두 방법 모두 물이 움직이기 때문에 떠 다니는 물체에 다시 작용합니다. 상호 반응을 어 버트먼트라고합니다.

물에서 이동하는 세 가지 원칙은 아래에 자세히 설명되어 있습니다.

1. 압력 패들 원리 :
예 : 오리 발: 여기에서 오리의 발이 이동 방향 (뒤로)에 수직으로 이동합니다. 뒷면에는 부압 (사수)이있어 부 유체의 속도를 늦 춥니 다. 많은 에너지가 필요하고 추진력이 낮습니다.

2. 반사 원리 :

예 : 문어: 오징어는 몸에 물을 모아 좁은 통로를 통해 배출합니다. 이것은 몸에 드라이브를 만듭니다

3. 파동 원리 :

예 : 돌고래: 모든 몸의 뒤에는 회전하는 물 덩어리가 발생합니다. 그러나 대부분의 경우 이러한 회전하는 물 덩어리는 무질서하고 제동 효과가 있습니다. 돌고래와 함께 물 덩어리는 몸의 파동에 의해 정렬되므로 추진에 유용 할 수 있습니다. 이렇게 정렬 된 물 덩어리를 소용돌이라고합니다. 그러나 수영 할 때 몸을 움직여서 질서 정연한 회전으로 물 덩어리를 설정하는 것은 매우 어렵습니다. 그러나 성능 범위에서는 매우 빠른 수영 속도가 가능합니다.

드라이브 개념

기존 드라이브 개념 :

기존의 드라이브 컨셉에서는 운전에 사용되는 신체 부위가 직선으로 그리고 수영 방향과 반대 방향으로 이동합니다 (actio = reactio). 큰 물 덩어리는 속도를 높이면서 이동하지만 추진력은 거의 없습니다 (외륜 증기선).

클래식 드라이브 컨셉 :

유체 역학적 부력에 의한 추진 (선박의 프로펠러와 비교).

그러나 프로펠러는 항상 같은 쪽에서 물을 받고 수영 할 때 손바닥은받지 않기 때문에이 드라이브 개념은 논란의 여지가 있습니다. 또한이 드라이브는 특정 러닝 길이 후에 만 ​​작동하지만 수영 할 때 팔을 당기는 것은 0.6-0.8m에 불과합니다.

소용돌이 구동 개념 : (현재 사용되는 모델)

최근 몇 년 동안 어 버트먼트 생산자로서 발과 손에 의해 회전하는 물 덩어리가 점점 더 중요 해지고 있습니다.

물 덩어리가 정체에서 흡입 영역으로 이동할 때 소용돌이가 발생합니다. 카펫을 말아 올리는 것과 비교하여 작은 공간에 많은 물을 수용하려는 시도가 있습니다. 소용돌이는 발 뒤에 롤러 모양으로 나타나고 손 뒤에는 끈 모양으로 나타납니다.

추가 정보

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