Виды спорта

Влияние трения на пловцов


Минимизация сопротивления повышает скорость и снижает затраты энергии.

Digital Vision / Digital Vision / Getty Images

Пловцы должны бороться с эффектами трения, когда они проталкивают воду. Трение - это сила, которая уменьшает движение веществ, которые сталкиваются друг с другом. Пловцы сталкиваются с фрикционным сопротивлением в воде так же, как велосипедисты и бегуны сталкиваются с фрикционным сопротивлением от воздуха, толкающего их. Минимизация сопротивления из-за трения возможна для пловцов, но не всегда необходима.

Расход энергии

Проще говоря, трение затрудняет скольжение по воде, заставляя пловцов расходовать больше энергии для достижения более высоких скоростей. Например, предположим, что два пловца путешествуют с одинаковой скоростью по воде. Один носит гибкую одежду, другой - обтягивающие купальники. Тот, кто носит гибкую одежду, должен работать усерднее, чтобы поддерживать ту же скорость, что и лучше экипированный спутник. Хотя разница в расходе энергии может не иметь большого значения во время короткого плавания, пловцы на длинные дистанции очень озабочены минимизацией энергозатрат. Поддержание высокого уровня энергии помогает пловцам двигаться быстрее и дольше; даже доля секунды может иметь значение для победы и проигрыша в соревновании.

Перетаскивание

Пловцы также испытывают давление сопротивления. По сути, форма тела быстро движущегося пловца вытесняет воду, что означает, что вода перед пловцом находится под более высоким давлением, чем вода позади. В результате, чем быстрее пловец движется, тем больше сопротивление давлению или сопротивление, оказываемое областью высокого давления воды впереди.

Решение

Чтобы минимизировать как трение, так и сопротивление давлению, пловцы часто делают себя как можно более гладкими. Например, бритье волос на теле может уменьшить лобовое сопротивление из-за трения, а совершенствование движений рук и ног, чтобы минимизировать площадь поверхности тела во время ударов, может уменьшить сопротивление давлению. Ношение шапочки для плавания или наличие бритой головы - это еще один способ минимизировать трение и сопротивление давлению. Степень снижения сопротивления, которую вы можете достичь, зависит от многих факторов, но общее мнение состоит в том, что пловцы движутся быстрее по воде, когда поверхность тела гладкая и когда движений тела достаточно, чтобы генерировать силу без чрезмерного разрушения воды.

Соображения

Некоторые пловцы высшего уровня носят специальные купальные костюмы, разработанные, чтобы минимизировать трение с окружающей водой. Ткани часто моделируются по внешнему виду дельфинов, акул или других быстро движущихся морских существ. Купальники с низким коэффициентом трения могут иметь значение в соревнованиях высокого уровня, таких как Олимпийские игры, но для любителей такие меры обычно не нужны. Для большинства людей более практичным решением для быстрого плавания будет работа над совершенствованием плавательных движений.