Читать книгу Основы техники спортивных способов плавания - О. Б. Галеева - Страница 4

Основной особенностью плавания является то, что данный вид мышечной деятельности осуществляется в водной среде, которая по своим физическим свойствам значительно отличается от воздушной. Основными физическими свойствами воды являются: плотность, удельный вес, вязкость, сжимаемость, теплопроводность, звукопроводность и преломление.

Плотность воды – это еѐ масса в единице объема. Плотность обозначается греческой буквой (ро) и измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м³):

где m – масса жидкости, кг; V – объем жидкости, м³.

Плотность пресной воды при 4С составляет 1000 кг/м³. Плотность воды в 775 раз больше плотности воздуха (1,29 кг/м³), поэтому в воде затруднены движения. В сравнении с легкоатлетическим бегом в плавании скорость передвижения значительно меньше. От плотности воды зависит ее удельный вес.

Удельный вес воды – вес единицы еѐ объема. Его обозначают греческой буквой γ и измеряют в технической системе единиц МкГСС в килограмм-силах на кубический метр (кг/м³):

где G – вес (сила тяжести) воды, кг; V – объем жидкости, м³.

Удельный вес дистиллированной воды при температуре 4С равен 1000 кг/м³ (1 кг/л). Повышение или понижение температуры воды приводит к уменьшению удельного веса. Наличие в воде солей или других примесей приводит к увеличению удельного веса. Морская вода, в которой растворено много солей, имеет удельный вес больше 1 (1,03). Поэтому в морской воде человеку легче удерживаться на поверхности чем в пресной. Тела, имеющие удельный вес больше единицы, тонут. Тела с удельным весом меньше единицы всплывают.

Вещества, из которых состоит тело человека, имеют различный удельный вес. Так, удельный вес костей равен 1,04–1,07 жира – 0,9–0,93, воздуха, заключенного в легких, – 0,0013. В целом удельный вес тела человека чуть меньше единицы – 0,96–0,98.

Разные люди имеют различное сложение и пропорции соотношений веса мышц, костей, жировой прослойки, объема легких и др. Поэтому удельный вес тела у различных людей неодинаков. Люди с большой жизненной емкостью легких, тонкими костями и значительной жировой прослойкой могут иметь удельный вес меньше 0,95. Встречаются люди с малой емкостью легких, тяжелыми массивными костями и минимальной жировой прослойкой, у которых средний удельный вес тела больше единицы (1,01–1,05).

Удельный вес тела изменяется у одного и того же человека. При вдохе он уменьшается, при выдохе увеличивается. Кроме того, удельный вес тела человека изменяется с возрастом. Кальцинация (увеличение доли кальция в костях) и повышение удельного веса костей, уменьшение жизненной емкости легких и другие процессы могут вызвать повышение удельного веса тела.

Знание удельного веса воды позволяет судить о плавучести человека. Проведенные рядом ученых исследования показали, что дети обладают лучшей плавучестью, чем взрослые. Особенно хорошая плавучесть у детей 10–13 лет, что связано с увеличением в этом возрасте относительной доли жировой ткани. Женщины имеют, как правило, более хорошую плавучесть, чем мужчины. Изучение плавучести у пловцов нашей страны свидетельствует о том, что спринтеры обладают худшей плавучестью, чем стайеры.

Вязкость воды – это свойство оказывать сопротивление усилиям на сдвиг. В силу того, что вода обладает подвижностью, ее частицы и слои могут двигаться, скользя относительно друг друга. При этом между слоями жидкости возникают силы внутреннего трения, препятствующие движению. Эти силы и обусловливают возникновение вязкости.

Вязкость воды невелика. При повышении температуры воды с 20 до 30С вязкость уменьшается примерно на 20 %, что соответственно ведет к ухудшению опоры. С вязкостью воды связанно и то обстоятельство, что спортсмены, плывущие по центральным дорожкам, находятся в более выгодном положении, чем те, которые плывут по крайним дорожкам. Дело в том, что при движении спортсмена слои воды приходят в движение и частично движутся вслед за ним. Слои воды, соприкасающиеся с бортиком, имеют скорость, близкую к нулю, так как «прилипают» к бортику. Чем ближе спортсмен плывет к бортику, тем сильнее он ощущает это «прилипание», тем труднее ему разогнать слои воды, движущиеся вместе с ним.

Это же «прилипание» ощущают и пловцы-подводники при нырянии. Если спортсмен плывет слишком близко ко дну, то он не может развить более высокую скорость.

Сжимаемость – способность уменьшатся в объеме при сжатии. Сжимаемость воды крайне незначительна, но в результате сжатия в ней возникают силы гидростатического давления, хотя в объеме она не уменьшается.

В обычных условиях жидкость сжимается под действием силы тяжести (собственный вес жидкости и атмосферное давление). Погружение в воду на каждый метр дает увеличение давления на 0,1 кг/см² (т. е. на глубине 10 м давление составит 1 кг/см² или 1 техническую атмосферу). При нырянии в глубину увеличивается давление и может ощущаться боль в ушах. Для того чтобы избежать разрыва барабанной перепонки уха следует своевременно (при возникновении боли в ушах) проводить «продувание» (примерно через каждый метр погружения). Для того чтобы сделать «продувание» нужно пальцами зажать нос и выполнить выдох. В этом случае воздух через евстахиевы трубы повысит внутреннее давление на барабанную перепонку. Это упражнение повторяется несколько раз, пока боль в ушах не пройдет. Если «продувание» не делать, то барабанная перепонка может лопнуть, что, в свою очередь, может привести к кровотечению, а в крайних случаях – к потере сознания.

Теплопроводность – свойство, характеризующее процесс передачи тепла. Теплопроводность воды в 5 раз, а теплоемкость в 25 раз больше воздуха. Это свойство объясняет быстрое охлаждение тела пловца и дополнительную потерю энергии. При температуре воздуха +25С человек может находиться на поверхности любое количество времени. При этой же температуре в воде безопасное пребывание для здоровья человека ограничивается 12 часами. При температуре воды от 0 до +4 человек может находиться в воде от 10 до 30 минут, после чего погибает.

Резкое охлаждение в воде может привести к печальным последствиям. Теплопроводность воды может оказывать шоковое действие. Например, если человек долго грелся на солнце, а затем резко прыгнул в холодную воду, то вследствие быстрого сужения сосудов в том числе и головного мозга (реакция на холод), человек может потерять сознание и утонуть. Поэтому в жаркую погоду необходимо входить в воду постепенно и очень осторожно.

Устойчивость к охлаждающему воздействию воды колеблется в широких пределах. Она выше у людей с выраженным слоем подкожного жира и особенно высока у людей, тренированных в плавании в холодной воде.

Звукопроводность – способность проводить звук. Вследствие большой плотности воды по сравнению с воздухом, звук в водной среде распространяется быстрее, чем в воздухе. Скорость распространения звука в воде – 1400–1500 м/с, что в 4,5 раза быстрее, чем в атмосфере. Несмотря на хорошую проводимость звука, ориентироваться под водой очень сложно. Объясняется это тем, что четкого пространственного восприятия звука в воде не происходит. Поэтому установить направление источника звука под водой человеку очень трудно. Звуки под водой воспринимаются преимущественно путем костной проводимости. Костная проводимость на 40 % ниже воздушной. Поэтому слышимость под водой ухудшается. Дальность слышимости при костной проводимости зависит не столько от силы, сколько от тональности звука: чем выше тон, тем лучше слышен отдаленный звук.

Преломление – соотношение скорости света в воздухе и в воде. Скорость распространения света в воде в 1,33 раза меньше, чем в воздухе, поэтому все предметы в воде кажутся в 1,33 раза ближе и больше. Это свойство следует учитывать при наблюдении за техникой плавания, при нырянии, при всплытии на поверхность и при начальном обучении плаванию. При нырянии и начальном обучении следует помнить, что наблюдаемый предмет на дне и само дно кажутся ближе, чем на самом деле. То же самое происходит и при всплытии, когда поверхность воды кажется ближе, чем на самом деле.