Быстрее плыть под водой или над водой
Автор: Терри Лафлин (Terry Laughlin)
Переводчик: Светлана Лещенко
Опубликовано: 24 августа 2015 г.
http://www.swimwellblog.com/archives/2665/
Первопричиной того, что обычный пловец всего лишь 3 процента своей энергии превращает в продвигающий вперед импульс является то, что на наши действия в воде сильно влияют основные инстинкты самосохранения. Озабоченность по поводу удушья и утопления настолько первобытная, что она они продолжают отрицательно сказываться на нашем плавании еще долго после того, как мы сознательно избавились от страха и даже после того, как мы стали достаточно искусны.
Чем же еще можно объяснить тот факт, что Сунь Ян поднимает и вытягивает шею как журавль, заметно прогибая туловище, даже во время своего рекордного заплыва на дистанции 1500 метров.
Хотя этот неловкий момент и был таким быстротечным, что вы, возможно, даже не заметили его с поверхности воды, Сунь Ян выполнял это движение несколько сот раз в течение всего рекордного заплыва на 1500 м. Сколько же времени он тратил снова и снова на это искривление линии туловища?
Почему он все еще делает это? Вполне вероятно, что данная привычка началась формироваться, когда он был еще начинающим пловцом, возможно, лет в 6. В итоге, он хорошо спрятал эту привычку, настолько хорошо, что его тренеры просмотрели ее. Но если даже мировой рекордсмен тратит свою энергию таким очевидным способом, какова вероятность для остальных уйти от этого?
В моей недавней публикации Большая часть того, что вы знаете о плавании, неправда! я объясняю, почему большая часть советов касательно плавания, вполне вероятно, только усиливают наши уже существующие, расточающие нашу энергию, инстинкты. Мы меньше настроены критически подойти к сомнительному совету, если он созвучен с тем, к чему склоняют нас наши собственные инстинкты.
Обратное этому: Действия, способствующие значительному улучшения вашего плавания, вполне вероятно, в большинстве своем, противоречат здравому смыслу. В качестве примера рассмотрим 5 известных мифов и их контрапункты с научной «неинстинктивной» точки зрения.
Миф: Чтобы быть плыть, нужно лежать на воде высоко.
Этот миф появился того, что кажется, что большая часть тела элитных спринтеров находится над водой. На самом деле, аквапланирование возникает только при скоростях 30 миль в час и выше, но ни один человек еще никогда не плавал быстрее, чем 5 миль в час (прим. переводчика 1 миля = 1609 м.). Что мы обычно видим, это то, как пловец разрезает глубокую носовую волну. Это настолько затратно по энергии, что такой режим почти невозможно поддерживать более одной минуты.
Факт: В среднем, во время плавания 95% человеческого тела находится под поверхностью воды. (Интересно, какой процент тела Сунь Яна находится под поверхностью воды на фотографии вверху? Раз он плывёт 1500 метров быстрее, чем в истории!) Мы плывём сквозь воду, а не по воде. Следовательно, уйти от сопротивления, а не выработка мощности, вот самая важная стратегая быстрого плавания.
Миф: Вода должна быть на уровне линии волос. Частично влияния TI (Total Immersion), эта ранее универсальная точка зрения, , меняется. Почему тренеры учили этому так долго? Они говорили: «… это поможет тебе лежать на воде выше». На самом деле, верно совсем обратное.
Факт: Голова составляет примерно 8 процентов всей массы тела. Поэтому, если ее большая часть находится над поверхностью, то остальные части тела просто обязаны погрузиться в воду. Это заставляет нас делать больше ударных движений ногами, значительно увеличивая лобовое сопротивление и расход энергии. Поскольку наша голова содержит много полостей, она вполне плавучая. Представьте, что ваша голова свободно лежит на «подушке» из воды, сконцентрируйтесь на этом чувстве, и положите ее на одной линии с вашим телом — это универсальный принцип хорошей биомеханики, который продемонстрировала Кети Ледеки на Чемпионате Мира в Казани, Россия.
Миф: Толкайте воду назад (мимо вашего бедра… и/или делайте завершайте гребок быстрее). В различных версиях этого мифа вам рекомендуют сосредоточиться на отталкивании воды назад — дальше, сильнее или быстрее. У огромного количества пловцов данные действия посодействуют возникновению значительно большей турбулентности, чем продвижению вперед. Кроме того, они быстро вызовут усталость, потому что нагрузка будет перенесена на мышцы рук и плечевого пояса, вместо того, чтобы использовать мощность основных мышц корпуса.
Факт 1: Наиболее важная задача рук и плечевого пояса — это уменьшение сопротивления. Для достижения этого, сконцентрируйтесь на том, чтобы использовать ваши руки для удлинения линии вашего тела и раздвигания молекул воды впереди, а не для проталкивания молекул воды назад. Это уменьшит волновое сопротивление, которое является самым сильным ограничителем длины и скорости гребка.
Факт 2: Когда вы концентрируетесь на продвижении вперед, используйте кисть руки, чтобы удержать ваше положение, вместо того, чтобы проталкивать воду назад. Самые лучшие пловцы мира перемещают свое тело за кистью руки. (В действительности, когда Док Каунсилман снимал Марка Спитца в 1968 году, он был изумлен, когда увидел, что кисть руки Шпитца выходит из воды перед тем местом, где она входила в нее). Они могут делать это, потому что они (i) выдыхают во время «активной обтекаемости» и (ii) используют давление с большой точностью, но с удивительно маленькой силой, как показало тестирование олимпийских пловцов в 1992 году.
Миф: Работайте ногами, чтобы они не тонули. А чтобы плыть быстро, нужно работать ногами еще быстрее. Благодаря нашему инстинкту самосохранения, нам нужно совсем немного поощрения, чтобы мы начали молотить руками и ногами по воде до умопомрачения. И все же, мы постоянно слышим со всех сторон один и тот же совет — больше, сильнее работайте ногами. Начиная от инструктора, который в ваше первое занятие дает вам доску в руки, до тренеров, которые свято верят, что тренировка не может быть закончена, если хотя бы один сет вы не протолкаете перед собой доску туда и обратно вдоль бортика, … всеобщая мания работы ногами.
Факт: Ноги великолепно справляются со сжиганием энергии и созданием сопротивления, но когда речь заходит о продвижении вперед, то их участие выглядят почти трагично. (Опять же) Док Каунсилман изучал влияние работу ног у элитных пловцов в годах и открыл, что ударные движения ног только увеличивают сопротивление, а на скоростях выше 5 футов (1,525 м) в секунду вообще не способствуют продвижению вперед — вполне прогулочный темп для элитных пловцов. Как и у рук, самое важное для ваших ног во время продвижения вперед — это следование за верхней частью корпуса. Кроме тех случаев, когда ваша цель — спринт на коротких дистанциях, тогда при малой работе ноге вы сильно отстанете. Вы не только уменьшите сопротивление и сохраните энергию. В таком случае, ваши ноги позволят больше использовать работу основных мышц корпуса, а не предрасположенных к усталости мышц бедра.
Миф: Чтобы плыть быстрее, делайте гребки быстрее. Как и в каждый из этих мифов, я поверил в этот миф еще молодым пловцом, и мне потребовалось почти четверть столетия — с 38 лет до 50, чтобы полностью избавиться от этой привычки. Мы молотим руками, начиная с нашего первого бассейна. Кажется, согласно инстинкту, самый «очевидный» способ плыть быстрее — это грести быстрее. Да кроме того, авторитетные люди говорят нам, что элитные триатлеты или пловцы на открытой воде делают 70 и более гребков в минуту, поэтому и мы тоже должны делать так.
Факт: Скорость плавания рассчитывается согласно простой формуле: Длина гребка х частота гребка = скорость (SL x SR = V). Чтобы плыть быстрее, вам нужно и то, и другое, но, в конце концов, длина гребка (SL) оказалась основополагающей — единица измерения, которая находится в сильном соотношении с результативностью.
Для того, чтобы плыть быстрее, сначала определите вашу оптимальную длину гребка (SL) (измерив количество гребков на длину (SPL) и индексировав его к вашему росту). Самый простой способ плыть быстрее — это уменьшить сопротивление. Затем постепенно увеличивайте частоту гребка (SR), поддерживая эффективную длину гребка (SL).
Самый точный и контролируемый способ — это использовать Темпо Тренера, увеличивая темп для простоты привыкания постепенно, на одну сотую секунды. Немного увеличьте темп, поддержите ваше количество гребков. Когда это станет для вас простым и привычным, увеличьте темп еще немного. В ближайшее время увеличение вашей скорости — с длинным, расслабленным и эффективным гребком — будет весьма значительным. И устойчивым.
Будьте внимательны…
Поскольку каждая из этих мыслей/навыков в плавании являются контринтуитивными, помните, что привычка, инстинкт, которые больше всего заставляют вас бороться за свою жизнь, вернут вас снова к неэкономным движениям. Для того, чтобы сделать эти изменения постоянными, необходима осознанная, целенаправленная практика с полностью включенным вниманием.
Комментарий Андрея Ермина, тренера по плаванию в Казани (дети, взрослые):
По поводу первого и второго мифа. Я бы объединил эти два момента, они плотно связаны друг с другом. Я часто слышу, как тренеры заставляют своих учеников подниматься из воды и лежать во время кроля на груди выше. Считается, что это дает скорость. Это можно сравнить с тем, как моторная лодка выходит на режим глиссирования, но человеческое тело — не моторная лодка. Многие считают, что человеческое тело можно «приподнять из воды» за счет подъема головы, и таким образом, вода будет находится на уровне линии волос. Угол подъема головы по отношению к поверхности воды, когда взгляд пловца направлен вперед, часто называют «углом атаки». Раньше эффективным считался угол атаки в 7%, в последних учебниках по плаванию это значение без объяснения уменьшили до 3%. Автор статьи говорит о том, что эффективнее плыть сквозь воду, а не по воде. Полностью с ним согласен. Подводная лодка, используя одну и ту же мощность, под водой плывет быстрее, чем на поверхности. Попробуйте сами оттолкнуться от бортика и проскользить, не работая руками и ногами на поверхности воды, и для сравнения проделайте тоже самое под водой. В каком случае вы будете плыть быстрее и дальше? же!
За счет чего же можно добиться эффективного плавания, обратившись к гидродинамике и анатомии? Уж, никак не за счет такого положения тела, когда поверхность воды находиться на уровне линии волос (миф 2). Я постараюсь объяснить, что нужно сделать для того, что бы ваше тело находилось под водой.
Два основные момента:
- Если лечь на воду вниз лицом и расслабить шею, то голова займет нужную, удобную позицию, где мышцы шеи будут расслаблены (взгляд направлен вниз, на дно бассейна). Это положение поможет вам сэкономить энергию и приблизит Ваш угол атаки к 0%! Из воды будет видна только ваша макушка. В идеале, мышцы шее должны «включаться» для того, что бы повернуть голову на вдох (по поводу поворота головы на вдох можно будет поговорить позднее, если появятся вопросы).
- Рука, которая располагается во время скольжения впереди, должна находиться под водой на расстоянии примерно 15–20 см от поверхности воды (правда, все очень индивидуально. Это расстояние зависит от ширины ваших плеч). В итоге если «настроить» правильное положении головы и рук, то вы увидите, как таз сам поднимется к поверхности, ноги станут «легкими», а это значит, что ногам не придется выполнять лишнюю работу и тратить ценную энергию.
Внесите выше описанные поправки в вашу технику кроля и вы увидите, насколько легко и быстро вы сможете плыть. Если у вас возникли вопросы, пишите мне по адресу: ermin@.ru.
Источник
Где вы будете плыть быстрее — в воде или сиропе?
Исаак Ньютон и Христиан Гюйгенс обсуждали этот вопрос в 1600-е годы, но так и не дали на него исчерпывающий ответ. Три столетия спустя два химика из Университета Миннесоты, Брайан Геттельфингер и Эдвард Касслер проделали эксперимент для сравнения сиропа и воды. Может быть, не стоит удивляться, что его проведение заняло много времени. Касслер рассказал, что ему потребовалось получить 22 согласования, в том числе и разрешение на то, чтобы затем вылить большой объем сиропа в канализационную систему. Ему пришлось отказаться от предложенных 20-ти грузовиков с бесплатным кукурузным сиропом, поскольку руководство университета посчитало, что он будет опасен для канализационной системы Миннеаполиса. Вместо этого Касслер использовал пищевой загуститель, применяемый для производства мороженого, шампуней и заправок для салата. Около 300 кг этого вещества вылили в плавательный бассейн. «Сказать по правде, смесь эта походила на сопли», — заметил Касслер. И все же это были не сопли, а размазня примерно вдвое плотнее воды.
Брайан Геттельфингер, пловец, подававший надежды и претендент на участие в Олимпиаде, получил уникальную возможность опробовать плавание в новой для себя жидкости. Результаты были опубликованы в 2004 году в American Institute of Chemical Engineers Journal. На следующий год Геттельфингер и Касслер получили Шнобелевскую премию по химии за 2005 год. Шнобелевская премия – это юмористический вариант более известных наград, присуждаемых в Стокгольме, но благодаря широкому освещению в новостях об этой премии многим известно. Может быть, именно внимание СМИ к этой задаче о сиропе и объясняет ее повторное появление в списке садистских вопросов, задаваемых на собеседовании.
В описываемом здесь эксперименте вязкость сиропообразной жидкости была примерно в два раза больше, чем у обычной воды, а вот плотности обеих жидкостей были примерно одинаковыми. Это важно, потому что, как пловцы уже давно знают, в более плотной соленой воде люди плавают быстрее. Как и корабль, тело пловца в соленой воде располагается выше, из-за чего сопротивление его движению вперед снижается.
Геттельфингер и студенты из Миннесоты плавали на скорость и в воде, и в «сиропе» стандартными стилями: на спине, брассом, баттерфляй, вольным. Но ни разу скорость плавания в обеих жидкостях не различалась более чем на несколько процентных пунктов. Выявить какой-то общей закономерности, позволяющей отдать предпочтение сиропу или воде, не удалось.
Это означало, что Ньютон был неправ: он полагал, что вязкость сиропа замедлит движение пловцов. Гюйгенс верно предсказывал, что заметной разницы в скорости не будет. Статья Геттельфингера и Касслера подтвердила обоснованность взглядов Гюйгенса. Вспомните о том, как поднимается дым от сигареты: на расстоянии нескольких сантиметров от сигареты он видится в виде ровной вертикальной колонны, однако выше его форма становится более сложной, так как начинают возникать воронки и завихрения. Воронки являются результатом турбулентности. Турбулентность мешает реактивным самолетам, быстроходным катерам и всем телам, которые хотят быстрее пройти через поток. Поскольку человеческое тело не оптимизировано для плавания, то когда мы плаваем, мы создаем до смешного много турбулентности, с которой затем сражаемся, чтобы переместить себя в воде. Турбулентность создает гораздо большее сопротивление движению, чем вязкость. Более того, вязкость здесь вообще вряд ли что-то значит. Поскольку турбулентность возникает и в воде, и в сиропе, скорость плавания в этих жидкостях приблизительно одинакова.
Поток воды намного менее турбулентен для рыб и особенно для бактерий, которые в сиропе будут плыть медленнее.
Можно ли считать этот вопрос на собеседовании честным? Касслер говорил, что для ответа на вопрос о плавании в сиропе «не нужно, скорее всего, обладать хорошими познаниями в компьютерных науках», добавив, что «любой человек, имеющий базовые знания в физике, сможет на него ответить». Тот, кто серьезно изучает физику может увидеть, что это излишне оптимистическая точка зрения. В любом случае, большинство претендентов, кому этот вопрос задают на собеседованиях при приеме на работу, не знают физику достаточно глубоко. Поэтому хорошие ответы предусматривают использование простых интуитивных аналогий, объясняющих, почему решение необходимо получить при помощи эксперимента. Вот четыре аргумента.
1. Некоторые жидкости слишком густые, чтобы в них можно было бы плавать.
Попросите мастодонтов поплавать в битумных озерах. Представьте попытку поплавать в жидком цементе или зыбучих песках. Разумеется, в очень густых жидкостях, хотя сила отталкивания здесь и больше, вы будете плыть значительно медленнее, чем в воде, если вообще вам это удастся сделать.
2. Под понятием «сироп» можно понимать очень широкий диапазон жидкостей.
В вопросе не говорится о смоле или зыбучих песках, а только о сиропе. А сиропы бывают очень разными, к примеру, кленовый сироп, сироп от кашля, шоколадный сироп, кукурузный сироп с большим содержанием фруктозы и те жидкости с разными консистенциями, варьирующиеся от водянистого напитка до густого осадка, остающегося на дне бутылки. На заданный вопрос нельзя ответить, пока вы не узнаете, о каком именно сиропе идет речь, или пока вы не сможете доказать, что плавание будет медленным в любой жидкости, более густой, чем вода.
3. Предположим, имеется оптимальный уровень вязкости, при которой скорость плавания является максимальной. Есть ли причина верить, что такой оптимальной жидкостью для плавания окажется H ₂ O ?
Может быть, вы с этим утверждением и согласились бы, будь вы очень проницательной рыбой. Эволюция постаралась, чтобы рыбы «соответствовали» той среде, а это вода, которая обтекает их изящные тела. Люди не очень похожи на рыб, и способ, каким мы плаваем, не очень напоминает то, как это делают рыбы. Никто из людей и наших ближайших предков не проводил много времени в бассейнах, а также в реках, озерах и океанах, чтобы сформировать такой набор генов, который был бы в значительной степени ориентирован на плавание. Конечно, мы иногда плаваем и даже порой летаем на параплане, но мы не созданы для этих занятий. Существо, заточенное под плавание австралийским кролем, слишком не похоже на человека. Эдвард Касслер по этому поводу сказал: «Идеальный пловец должен иметь тело змеи и руки гориллы».
Что уж тут удивляться, что можно отыскать людей, способных плавать быстрее в жидкости с другой вязкостью, чем у воды. Не будет удивительным и открытие, что скорость плавания является одинаковой в жидкостях с самыми разными вязкостями.
4. Плавание является хаотичным процессом.
Движение жидкости и газов — это пример хаоса, приводимый в учебниках. Слишком многое зависит от мельчайших деталей, чтобы заниматься предсказанием исхода. Вот почему для тестирования своих конструкций разработчикам самолетов нужны аэродинамические трубы. Не приспособленное хорошо к плаванию человеческое тело с его относительно неуклюжими движениями в воде еще больше осложняет ответ. Вот поэтому -то вопрос из тех, для которых необходимо провести эксперименты – с конкретным видом сиропа.
Речь, с которой Касслер выступил при вручении ему Шнобелевской премии, была краткой: «Причины этого сложны».
Разрушители легенд, выпуск про плавание в сиропе.
Хинт для программистов: если зарегистрируетесь на соревнования Huawei Cup, то бесплатно получите доступ к онлайн-школе для участников. Можно прокачаться по разным навыкам и выиграть призы в самом соревновании.
Перейти к регистрации
Источник
