Плавание: лечение и спорт

Любой предмет, погруженный в воду, подчиняется закону Архимеда, состоящего в том, что на каждое тело, помещенное в жидкость, действует сила выталкивания. Она равна весу данной жидкости, взятой в объеме данного тела. Так, литр химически чистой воды весит 1кг. Поэтому тело объемом в 1дм3 будет выталкиваться в ней с силой, равной 1кг.
Если тело является более тяжелым, чем вода того же объема, оно будет тонуть (как герой всем известной поговорки топор). Зная соотношение какого-либо вещества и веса воды, можно заранее спрогнозировать его плавательные возможности. Этому способствует знание такой физической величины, как удельный вес тела. Он равен отношению веса тела к весу дистиллированной воды при температуре 4° С в том же объеме. Чтобы определить удельный вес тела, нужно разделить его вес в килограммах или граммах на объем в кубических дециметрах или кубических сантиметрах. Удельный вес мышцы, например, равен 1,04-1,05, жира – 0,92-0,94; кости -1,7—1,9; морской воды при 8-25° С – 1,15-1,25.
У различных людей, в зависимости от возраста и конституции, соотношения объема легких, массы костей скелета, жировой массы и массы мышц наблюдается различный удельный вес. В среднем он колеблется при полном вдохе от 0,94 до 0,99, при нормальном вдохе 0,96—1,01, при полном выдохе 1,01—1,07. У подавляющего большинства людей при вдохе удельный вес меньше единицы, но, когда легкие заполняются водой, удельный вес резко повышается, и человек тонет.
Свойство жидкости, выраженное законом Архимеда, при разработке техники плавания имеет исключительно важное значение. Подъемная сила воды уравновешивает силу тяжести. В этом легко убедиться, если войти в воду, сделать глубокий вдох, присесть, погрузившись в воду, и сгруппироваться. Вы почувствуете, что давление воды тянет вас к поверхности. Это свойство воды дает возможность расходовать энергию при плавании, главным образом, на движение вперед, а не на поддержание тела на поверхности.
Совершенствуясь в технике плавания, нужно прилагать все усилия, чтобы добиться предельного уменьшения всех факторов, которые вызывают необходимость дополнительных усилий, направленных на поддержание тела. Все движения должны быть рассчитаны так, чтобы при поднимании конечностей из крайнего нижнего положения вверх топящая сила была бы минимальной. Лицо должно быть погружено в воду как можно полнее, но не так, однако, чтобы затруднялся процесс дыхания. Поскольку удельный вес тела становится больше при выдохе, цикл дыхания должен быть построен так, чтобы средний объем воздуха за цикл дыхания был по возможности большим. Это достигается при полноценном вдохе, некоторой фиксацией грудной клетки на вдохе и небольшой задержкой дыхания перед выдохом.
Имейте в виду, что удельный вес с течением времени изменяется при изменении состава тела. При систематической работе над развитием жизненной емкости легких можно добиться уменьшения среднего удельного веса и увеличения так называемой плавучести тела. Это позволит при плавании находиться в более высоком положении над поверхностью воды при минимальных затратах энергии.
Различные части тела имеют различный удельный вес. Наименьший удельный вес у грудной клетки с легкими, наполненными воздухом, наибольший — у рук и ног, особенно у голеней и стоп, а также у предплечий с кистями. Поэтому положения общего центра тяжести тела (то есть точки приложения равнодействующей всех сил тяжести данного тела (по Иваницкому) и общего центра плавучести не совпадают. Центр тяжести расположен ближе к ногам. Поэтому при плавании нужно обращать внимание на то, чтобы при движении ногами создавалась подъемная сила, достаточная для удержания ног и нижней части туловища у поверхности воды.
При разработке техники плавания необходим также учет такой величины, как сопротивление воды. Одним из факторов, определяющим сопротивление воды, является мидельное сечение тела. В кораблестроении мидельным сечением тела называется сечение корабля по среднему, наибольшему, шпангоуту. В практике плавания аналогичную плоскость тела пловца чаще называют лобовой поверхностью тела. Лобовая поверхность — это проекция тела на плоскость, перпендикулярную его движению. Контуры этой поверхности просматриваются спереди или сзади пловца, если смотреть точно по направлению движения.
Сопротивление воды изменяется прямо пропорционально изменению лобовой поверхности тела. Если, например, лобовая поверхность увеличится вдвое, то и сопротивление возрастет вдвое. При плавании лобовую поверхность нужно стараться свести к минимуму. Она будет минимальной тогда, когда продольная ось тела совпадет с направлением движения плывущего. Но на практике такое совпадение реально при скольжении и нырянии. При обычном плавании такое положение тела нерационально, так как, хоть лобовая поверхность и уменьшается, но усложняется техника дыхания и понижается эффективность движения ногами. Поэтому при плавании тело плывущего должно располагаться не строго горизонтально, а под небольшим углом. Профессионалы называют его углом атаки. Он может быть положительным, если передняя часть туловища располагается выше таза, и отрицательным, когда она ниже таза и ног. При отрицательном угле атаки человек тонет. Оптимальная величина угла атаки устанавливается в соответствии с особенностями того или иного вида плавания и индивидуальными особенностями спортсменов.
При увеличении угла атаки подъемная сила возрастает до некоторой величины, одновременно растет и сопротивление. При дальнейшем увеличении угла подъемная сила падает, а сопротивление продолжает расти до максимума.
Плывущий должен выполнять движения конечностями так, чтобы во время рабочих движений их лобовая поверхность была максимальной, а во время подготовительных движений, выполняемых под водой, – минимальной. При выполнении подготовительных движений над водой величиной лобной поверхности можно пренебречь, поскольку сопротивление, оказываемое воздухом, невелико.
Сопротивление воды зависит также от скорости движения тела. Оно приблизительно пропорционально квадрату изменения скорости движения. Если скорость увеличивается, например, вдвое, то сопротивление возрастает в четыре раза. Это дает возможность сделать следующие практические выводы. Во-первых, более или менее длинную дистанцию рационально проплывать равномерно, преодолевая по возможности за один промежуток времени одно и то же расстояние. Во-вторых, рабочие движения в их наиболее эффективной части следует выполнять энергично, придавая гребущим поверхностям большую по отношению к воде скорость. Подготовительные движения делаются медленно, за исключением тех случаев, когда рука движется над водой. Оптимальную скорость подготовительных движений можно определить при помощи практических проб. Если они будут слишком медленными, это приведет к нарушению общего темпа и ритма, а если слишком быстрыми — возрастет сопротивление.
Сопротивление воды зависит от формы и характера поверхности тела. Тело, имеющее вертикальные срезы спереди и сзади, испытывает наибольшее сопротивление. Зависимость сопротивления воды от формы тела позволяет сделать ряд практических выводов. Во-первых, пловец должен стремиться придать своему телу наиболее обтекаемую форму. Чрезмерное опускание головы вниз во время скольжения, например, увеличивает сопротивление воды на 8^12%, а ее отклонение от оптимального положения вверх — на 10—20%. К увеличению сопротивления воды приводит также незначительный прогиб в пояснице, сгибание ног в голеностопном суставе. Плывущий должен постоянно наблюдать за своим телом, отыскивать наиболее обтекаемое положение и, стремиться сохранять его во время плавания.
Большое значение при плавании имеют также формы тела, то есть шероховатости, бугорки впадины. Устья пор, складки, волоски и другие неровности на коже человека вызывают завихрение воды и тем самым увеличивают ее сопротивление.
Не меньшую роль играет материал, из которого изготовлен купальный костюм: рыхлая ворсистая ткань способствует увеличению сопротивления воды