Тело, погруженное в жидкость, подвергается действию подъемной силы, равной весу жидкости, взятой в объеме этого тела.

В этом можно легко убедиться, проделав следующий опыт: стоя по пояс в воде, наклониться и погрузить вытянутую вперед руку в воду. Затем приподнять ее и снова погрузить в воду.

Удерживать руку в горизонтальном положении в воде окажется значительно легче, чем над водой.

Этот маленький эксперимент позволяет убедиться в том, что тело, погруженное в воду, поддерживается водой.

Отношение веса какого-либо вещества к весу воды, взятой в том же объеме, называется удельным весом данного вещества. Так соленая морская вода имеет больший удельный вес, чем пресная. Несмотря на то, что разница в удельных весах пресной и морской воды невелика, она заметно сказывается при плавании. В морской воде легче держаться на поверхности.

Тело человека неоднородно по своему составу. Наибольший удельный вес имеют кости. Несколько меньший - мышцы и соединительная ткань, еще меньший - жировые прослойки. Внутри человеческого тела имеются пустоты, наполненные воздухом. Удельный вес человека в среднем колеблется от 0,96 до 0,99 при обычном вдохе и от 1,02 до 1,05 при полном выдохе, т. е. примерно равен удельному весу пресной воды.

При выдохе общий удельный вес несколько увеличивается, при вдохе - уменьшается. Это явление знакомо тем, кто умеет неподвижно лежать на воде. Обычно при этом пловец стремится набрать в легкие воздуха как можно больше и производит короткие выдохи и вдохи, не освобождая легких полностью от использованного воздуха.

Точка приложения равнодействующей всех сил тяжести, как известно, называется центром тяжести. Точку приложения равнодействующей подъемной силы давления воды на все части человеческого тела можно назвать центром пловучести. Если бы человеческое тело было однородным, то центр тяжести совпадал бы с центром пловучести. Однако разные части тела человека имеют неодинаковый удельный вес. Наибольший удельный вес имеют конечности, состоящие в основном из мышц, связок и костей с незначительным количеством жировой ткани. Несколько меньший - туловище в области живота и наименьший - верхняя половина туловища, в которой находятся легкие. Поэтому у человека, лежащего в воде горизонтально, центр пловучести по отношению к центру тяжести смещен в сторону грудной клетки. Это вызывает постепенное погружение ног, в то время как верхняя часть туловища остается у поверхности воды.

Свойство жидкости, выраженное в законе Архимеда, имеет большое значение для нашей практической деятельности.

Техника плавания и методика обучения плаванию строятся с учетом этого характерного свойства воды.

В связи с тем, что вода поддерживает тело пловца у поверхности, пловец может почти всю свою энергию расходовать на то, чтобы продвинуться вперед.

При поднимании каких-либо частей тела над водой (голова, плечи, руки) часть тела, погруженная в воду, уменьшается, отчего уменьшается и подъемное давление воды. В связи с этим пловцу нужно избегать положений, при которых над водой оказываются значительные объемы частей тела. Даже голову не следует поднимать над водой полностью, а только в той степени, которая необходима, чтобы обеспечить дыхание.

В некоторых способах плавания руки проносятся вперед над водой. Это делается для того, чтобы уменьшить сопротивление воды при подготовительных движениях. Проносить руки вперед над водой нужно мягко, но быстро. Чем дольше рука будет находиться над водой, тем больше придется пловцу затратить сил для того, чтобы его тело не погрузилось вниз под давлением тяжести вынутой из воды руки. При поднимании каких-либо частей тела над водой подъемная сила уменьшается, а сила тяжести остается прежней. Если пловец, подняв голову и плечи над водой, прекратит активные поддерживающие движения, то под влиянием силы тяжести он начнет погружаться в воду. Инерция движения вниз, возникшая под влиянием превосходства силы тяжести над подъемной силой, приведет к тому, что даже при полном погружении в воду пловец некоторое время будет продолжать погружаться все глубже, пока поддерживающее движение воды не воспрепятствует этому. Подобное явление - одна из основных причин несчастных случаев на воде. Лица, не умеющие плавать или плавающие очень плохо, попав на глубокое место, все свои силы прилагают к тому, чтобы устремиться вверх. Обычно им удается поднять над водой голову и плечевой пояс, но вслед за этим они погружаются в воду. Следующим усилием они снова выбрасывают голову и руки над водой, затем снова погружаются в воду. Если в это время человеку не оказать помощь, он может захлебнуться - вместо воздуха втянуть в легкие воду. Наступает удушье, потеря сознания, и человек тонет, так как если в легкие попадает вода, удельный вес тела увеличивается и становится больше удельного веса воды.

Движения пловца должны быть рассчитаны так, чтобы он продвигался вперед без излишних колебаний вверх и вниз.

Читайте также:

Эффективность рабочих движений (гребков)    | Законы гидродинамики    | Зависимость сопротивления воды от изменения мидельного сечения    | Зависимость сопротивления воды от скорости движения тела    | Зависимость сопротивления воды от формы тела    | Зависимость сопротивления воды от характера поверхности тела    | Влияние волнообразование на скорость плавания    |